Síntesis, estudios espectroscópicos, estructurales y conformacionales de nuevas especies de tioureas y guanidinas

En este trabajo de Tesis Doctoral se presentan el estudio de las propiedades vibracionales, estructurales y supramoleculares de una serie de compuestos nuevos pertenecientes a las familias químicas de las tioureas de acilo, amidas y guanidinas de acilo. Los compuestos seleccionados están relacionados desde el punto de vista de la naturaleza de sus sustituyentes, con el objetivo de poder establecer similitudes y entender tendencias en las propiedades fisicoquímicas y estructurales estudiadas. En particular, se presenta una serie de compuestos del tipo tioureas de acilo R1C(O)NHC(S)NH-R2, sustituidos en la posición R1 por grupos adamantilo, noradamantilo y bencilo; mientras que se eligieron sustituyentes R2 de cadenas alifáticas con grupos ricos en electrones [R2 = -C(CH2OH)3, -CH2CH2OCH3, -CH2CH2OH] o aromáticos con presencia de átomos atrayentes de electrones como bromo (Br) y flúor (F) [R2 = -2,4,6-trifluorofenil, -2,4,5-trifluorofenil y -2-Br-4,6-difluorofenil]. En la familia de las guanidinas de acilo ( R1C(O)NHC(N-R3)NH-R2) los sustituyentes R3 corresponden también a los sustituyentes aromáticos.Facultad de Ciencias Exacta

Síntesis, estudios espectroscópicos, estructurales y conformacionales de seleno/tioureas

Las tio/selenoureas son compuestos que contienen en su estructura la funcionalidad >N-C(=X)-N<, donde X=S y Se. Sus propiedades espectroscópicas, conformacionales y estructurales son estudiadas mediante el análisis las medidas de FTIR, RAMAN, RMN, DRX de monocristal y cálculos mecano-cuánticos. Entre los atractivos que presenta este tipo de compuestos, se encuentra la posibilidad de que presenten actividad bilógica, también pueden utilizarse como bloques de construcción para mejorar o potencializar propiedades específicas de materiales. Además, la síntesis de los complejos metálicos con tio/selenoureas es de gran interés porque estos compuestos son considerados precursores promisorios para materiales semiconductores, obtención de films y nanopartículas de sulfuros y seleniuros con diferentes metales como Cd y Pb. Síntesis de tio/selenoureas: Las tio/selenoureas son obtenidas mediante la reacción de un cloruro de ácido con KSCN/KSeCN según sea el caso, seguido de la adición de la amina correspondiente. Hemos seleccionado como grupo R1 a los restos 1-adamantano y 3-noradamantano y diferentes aminas con restos aromáticos y alifáticos. Con esta metodología hemos sintetizado, aislado y purificado un conjunto de ocho (8) tioureas y un diseleniuro nuevos. A todos los compuestos se les ha realizado caracterización fisicoquímica y espectroscópica completa que incluye la medida de los espectros vibracionales de infrarrojo y Raman y de Resonancia Magnética Nuclear de 1H, 13C, 19F. Fue posible, además, obtener monocristales para casi la totalidad de los compuestos sintetizados y determinar la estructura de rayos X en estado cristalino. El siguiente objetivo es la síntesis de guanidinas a partir de las tioureas y el uso las tio/selenoureas como ligandos en la síntesis de complejos metálicos. Los compuestos de la familia de las guanidinas son un grupo interesante porque pueden presentar actividad frente a cepas bacterianas multirresistentes y los complejos metálicos son promisorios como compuestos anticancerígenos y por sus cualidades de semiconductores.Universidad Nacional de La Plat

A Dual Approach on Experimental, Theoretical Insight of Structural Elucidation, Hirshfeld Surface Analysis, Optical and Electrochemical Properties of Acyl Thiourea-Ethynyl Hybrid Derivatives

Hybrid moieties of ethynylated-thiourea, Th1 and Th2 have been synthesised via the addition reaction between ethynyl derivatives and 4-tert-butylbenzoyl isothiocyanate in acetone, and were characterised by selected spectroscopic methods (i.e., 1H and 13C NMR, UV–visible, FT-IR) and elemental analysis. Thermogravimetric analysis indicated that Th1 and Th2 were relatively stable up to ca. 210 °C. Single-crystal X-ray diffraction was used to identify the crystal structure of Th2 in which the centre of 1-acyl thiourea moiety (-C(O)NHC(S)NH) exhibits S conformation. The Hirshfeld surface analysis has allowed visualizing the crystal packing, which is characterised by the prolonged intermolecular N–H⋯O = C and N–H⋯S = C hydrogen-bonding interactions within Th2 molecule. Electrochemical data of both compounds correspondingly exhibit irreversible redox potential processes. Besides, frontier molecular orbitals and Natural Bond Orbital population analysis were computed at the B3LYP/6-31G (d, p) level of approximation, suggesting strong delocalization of the electronic density through a conjugated π-system involving the ethynyl-phenyl and thiourea groups. Graphical Abstract: Figure of molecular structure for acyl thiourea-ethynyl derivative. Two derivatives of acyl thiourea-ethynyl were synthesised and characterised by selected spectroscopic methods such as 1H and 13C NMR, UV-visible, FT-IR, elemental, thermal, electrochemical, X-ray diffraction, and density functional theory (DFT) calculation for molecular orbitals and natural bond orbital population analysis.Fil: Daud, Adibah Izzati. Universiti Malaysia Perlis; Malasia. Universiti Malaysia Terengganu; MalasiaFil: Khairul, Wan M.. Universiti Malaysia Terengganu; MalasiaFil: Arshad, Suhana. Universiti Sains Malaysia; MalasiaFil: Razak, Ibrahim Abdul. Universiti Sains Malaysia; MalasiaFil: Nossa González, Diana Lisseth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Erben, Mauricio Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; Argentin

In Silico Antiprotozoal Evaluation of 1,4-Naphthoquinone Derivatives against Chagas and Leishmaniasis Diseases Using QSAR, Molecular Docking, and ADME Approaches

Chagas and leishmaniasis are two neglected diseases considered as public health problems worldwide, for which there is no effective, low-cost, and low-toxicity treatment for the host. Naphthoquinones are ligands with redox properties involved in oxidative biological processes with a wide variety of activities, including antiparasitic. In this work, in silico methods of quantitative structure–activity relationship (QSAR), molecular docking, and calculation of ADME (absorption, distribution, metabolism, and excretion) properties were used to evaluate naphthoquinone derivatives with unknown antiprotozoal activity. QSAR models were developed for predicting antiparasitic activity against Trypanosoma cruzi, Leishmania amazonensis, and Leishmania infatum, as well as the QSAR model for toxicity activity. Most of the evaluated ligands presented high antiparasitic activity. According to the docking results, the family of triazole derivatives presented the best affinity with the different macromolecular targets. The ADME results showed that most of the evaluated compounds present adequate conditions to be administered orally. Naphthoquinone derivatives show good biological activity results, depending on the substituents attached to the quinone ring, and perhaps the potential to be converted into drugs or starting molecules.Fil: Prieto Cárdenas, Lina S.. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; ColombiaFil: Arias Soler, Karen A.. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; ColombiaFil: Nossa González, Diana Lisseth. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; Colombia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; ArgentinaFil: Rozo Núñez, Wilson E.. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; ColombiaFil: Cárdenas-Chaparro, Agobardo. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; ColombiaFil: Duchowicz, Pablo Román. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; ArgentinaFil: Gómez Castaño, Jovanny Arles. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; Colombi

Conformational and crystal structure of acyl thiourea compounds: The case of the simple (2,2-dimethyl-propionyl) thiourea derivative

A novel and simple compound from the family of 1-acyl thioureas, namely (2,2-dimethyl-propionyl) thiourea (also named as N-carbamothioyl pivalamide), has been prepared. It has been fully characterized by microelemental analysis, FTIR, multinuclear (1 H and 13C) NMR and mass spectroscopy, and the crystal structure determined by using single crystal X-ray diffraction study. Intramolecular NeH/O]C hydrogen bond occurs between the carbonyl (C]O) and thioamide (eNH2) groups forming a S6 pseudoring that stabilize the conformation. The Natural Bond Orbital (NBO) population analysis demonstrates that the hyperconjugative remote interaction between the donor lone pairs located on the carbonyl oxygen and the NeH group, i.e. lpO / s*(NeH) is responsible for the preferred conformation. Intermolecular interactions in the crystal are characterized by hydrogen-bonding networks between the carbamide (NH2) groups and the thiocarbonyl bond (C]S), including R2 2ð8Þ dimer motifs promoted by the NeH/S]C synthon. Hirshfeld surface analysis was performed for visualizing, exploring and quantifying intermolecular interactions present in the crystal structure.Fil: Nossa González, Diana Lisseth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Saeed, Aamer. Quaid-i-azam University; PakistánFil: Shabir, Ghulam. Quaid-i-azam University; PakistánFil: Flörke, Ulrich. Universitat Paderborn; AlemaniaFil: Erben, Mauricio Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; Argentin

Antiprotozoal QSAR modelling for trypanosomiasis (Chagas disease) based on thiosemicarbazone and thiazole derivatives

Chagas disease, caused by the protozoan parasite Trypanosoma cruzi, remains a neglected endemic infection that affects around 8 million people worldwide and causes 12,000 premature deaths per year. Traditional chemotherapy is limited to the nitro-antiparasitic drugs Benznidazole and Nifurtimox, which present serious side effects and low long-term efficacy. Several research efforts have been made over the last decade to find new chemical structures with better effectiveness and tolerance than standard anti-Chagas drugs. Among these, new sets of thiosemicarbazone and thiazole derivatives have exhibited potent in vitro activity against T. cruzi, especially for its extracellular forms (epimastigote and trypomastigote). In this work, we have developed three antiprotozoal quantitative structure-relationship (QSAR) models for Chagas disease based on the in vitro activity data reported as IC50 (μM) and CC50 (μM) over the last decade, particularly by Lima-Leite's group in Brazil. The models were developed using the replacement method (RM), a technique based on Multivariable Linear Regression (MLR), and external and internal validation methodologies, like the use of a test set, Leave-one-Out (LOO) cross-validation and Y-Randomization. Two of these QSAR models were developed for trypomastigotes form of the parasite Trypanosoma cruzi, one based on IC50 and the other on CC50 data; while the third QSAR model was developed for its epimastigotes form based on CC50 activity. Our models presented sound statistical parameters that endorses their prediction capability. Such capability was tested for a set of 13 hitherto-unknown structurally related aromatic cyclohexanone derivatives.Fil: Nossa González, Diana Lisseth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas; Argentina. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; ColombiaFil: Gómez Castaño, Jovanny Arles. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; ColombiaFil: Rozo Núñez, Wilson E.. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia; ColombiaFil: Duchowicz, Pablo Román. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentin

Búsqueda de nuevos compuestos derivados de naftoquinona con actividad antileishmaniasis empleando métodos in sílico y síntesis orgánica.

Spa: La Leishmaniasis es una enfermedad generada por un parásito de la familia Trypanosomatidae, del genero Leishmania, presente en 98 países del mundo. Según la OMS, cada año se produce entre 700.000 y un millón de nuevos casos y entre 26.000 y 65.000 defunciones [1]. En América Latina, Brasil tiene la mayor presencia de casos de leishmaniasis, seguido por Colombia. En el Departamento de Boyacá, la leishmaniasis afecta la región de occidente, donde las condiciones propias del relieve y el desarrollo humano propician la invasión de los vectores transmisores de la enfermedad [2]. La enfermedad no cuenta con un tratamiento farmacológico efectivo que emplee bajas dosis de compuestos de bajo costo y baja toxicidad. Los compuestos de antimonio pentavalente han sido el pilar de la terapia con leishmanicida durante medio siglo, pero existe restricción de dichos medicamentos debido al fácil desarrollo de resistencia clínica, toxicidad, costo y posible contribución a la mayor incidencia de coinfecciones por leishmaniasis HIV. Similarmente, los derivados antimoniales (Glucantime), los medicamentos como las bisamidinas (pentamidina) y los macrólidos de polieno (anfotericina B) son empleados para el tratamiento de esta infección, pero exhiben altas toxicidades en los órganos internos como en el hígado, los riñones y el corazón. Aunque la Miltefosina es efectiva en algunos casos, los parásitos pueden desarrollar resistencia contra ella

Dynamics of Formation of Binuclear Metal Complexes: A New Cu(I) Compound with N-(2-thiophenecarbonyl)-N’-(3-Cl, 4-F-phenyl)thiourea as Ligand

Herein we report the synthesis and characterization of a new copper(I) complex with triphenylphosphine (PPh3) and N-(2-thiophenecarbonyl)-N’-(3-Cl, 4-F-phenyl)thiourea (HL), as ligands. The complex was characterized by vibrational (FTIR and FT-Raman) and multinuclear (1H, 13C {1H}, 31P{1H}) NMR spectroscopies. The crystalline structure of the complex was determined by single-crystal X-ray diffraction, confirming that a neutral binuclear compound, identified as [Cu(PPh3)(L-κ2-N,μ-S)]2, was obtained. The anionic thiourea ligand coordinates to the metal through the sulfur and nitrogen atoms in an unusual bidentate κ2-N,μ-S coordination mode. The complex is a dimer sited on a crystallographic center of symmetry. Each Cu2(μ-S)2 cation bridges trough the sulfur atoms of two symmetry related thiourea moieties and is also coordinated to the nitrogen atom of the thiourea ligand and the phosphorus atom from PPh3 co-ligand, forming a slightly distorted tetrahedral geometry. An intramolecular N−H⋅⋅⋅O=C hydrogen bond is observed in the anionic ligand, forming a six-membered ring that stabilizes the N−H thioamide group. Hirshfeld surface analysis shows that the molecules are connected by weak intermolecular contacts C⋅⋅⋅C, H⋅⋅⋅C and H⋅⋅⋅H which add to the stability of the crystalline packing. The in vitro cytotoxicity study of the complex indicates that it is more active against human lung carcinoma cells (A549), when compared to the free ligand.Fil: Ramos Cairo, Raúl. Universidad de La Habana; CubaFil: María Plutín, Ana. Universidad de La Habana; CubaFil: Oscar Mocelo Castell, Raúl. Universidad de La Habana; CubaFil: Castellano, Eduardo Ernesto. Universidade de Sao Paulo; BrasilFil: Corrêa, Rodrigo S.. Universidade Federal de Ouro Preto; BrasilFil: Nossa González, Diana Lisseth. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Erben, Mauricio Federico. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino". Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Química Inorgánica "Dr. Pedro J. Aymonino"; ArgentinaFil: Regina Cominetti, Marcia. Universidade Federal do São Carlos; BrasilFil: Morais Leite, Celisnolia. Universidade Federal do São Carlos; BrasilFil: Donizeth de Oliveira, Tamires. Universidade Federal do São Carlos; BrasilFil: Batista, Alzir A.. Universidade Federal do São Carlos; Brasi