Kinetics of the thermal decomposition reaction of ascaridole in solution

Abstract

Existen diferencias entre los valores de algunas propiedades físicas de ascaridol natural aislado del vegetal denominado vulgarmente «Paico» (Chenopodium ambrosioides L., Chenopodiaceae) y la sustancia sintética obtenida mediante la reacción de fotooxigenación de α-terpineno. Es más, el uso de decocciones de dicha planta, utilizadas como medicina antihelmíntica en los humanos, ha despertado un debate científico debido a las propiedades tóxicas atribuídas a su principio activo (ascaridol), el cual sería responsable de la muy conocida acción beneficiosa. En este trabajo se ha realizado la preparación de esa sustancia por el método de Schenck, pero trabajando a 0 ºC con alcohol isopropílico como solvente y efectuando su separación y purificación a temperatura ambiente por cromatografía en columna preparativa, a fin de prevenir su degradación térmica. De esta manera se obtuvieron excelentes rendimientos de ascaridol (ca. 99% GC-FID), de un alto grado de pureza (> 98% GC; RP-HPLC; 1 H y 13C RMN). Además, se informan aquí los parámetros de activación de la reacción de descomposición térmica de ascaridol en solución de n-hexano, alcohol isopropílico y metanol, en el ámbito de temperaturas de 120ºC a 170ºC. Es evidente también un efecto de solvente en la homólisis unimolecular de esa sustancia.

Discrepancies exist between the values of some physical properties of ascaridole isolated from the vegetal named «Paico» (Chenopodium ambrosioides L., Chenopodiaceae) and the synthetic substance obtained by the photoxygenation reaction of α-terpinene. Moreover, the use of decoctions of the above mentioned plant as anthelmintic medicine in humans arouse a scientific debate because of toxic properties attributed to its main active drug (ascaridole), which would be responsible of the well-known beneficial action. This lead to perform here the preparation of that substance by Schenck’s method, but working at 0 ºC with isopropyl alcohol as solvent and doing its separation and purification at room temperature by preparative column chromatography to prevent its thermal degradation. Thus, excellent yields of ascaridole were obtained (ca. 99 % GC-FID) of high degree of purity (> 98% GC; RP-HPLC; 1 H and 13C NMR). Furthermore, the kinetics of the thermal stability of ascaridole in solution is now advanced, reporting the activation parameters values for their decomposition reactions in n-hexane, isopropyl alcohol and methanol, in the 120º170 ºC temperature range. A solvent effect on the unimolecular homolysis of that substance is also evident.

Hi ha diferències entre els valors d’algunes propietats fisiques de l’ascaridol natural, aïllat del vegetal dit vulgarment «Paico» (Chenopodium ambrosioides L., Chenopodiaceae), i la substància sintètica obtinguda mitjançant la reacció de fotooxigenació d’α-terpinè. Encara més, l’ús de decoccions de l’esmentada planta, emprades com a medicina antihelmíntica en humans, ha despertat un debat científic, donades les propietats tòxiques atribuïdes al seu principi actiu (ascaridol), que seria el responsable de la molt coneguda acció beneficiosa. En aquest treball, s’ha realitzat la preparació d’aquesta substància pel mètode de Schenck, però treballant a 0 ºC amb alcohol isopropílic com a dissolvent i efectuant la seva separació i purificació a temperatura ambient mitjançant cromatografia de columna preparativa, per tal de prevenir la seva degradació tèrmica. D’aquesta manera, s’obtenen excel.lents rendiments d’ascaridol (ca. 99% GC-FID), d’un alt grau de puresa (> 98% GC; RP-HPLC; 1 H i 13C RMN). A més, es presenten els paràmetres d’activació de la reacció de descomposició tèrmica de l’ascaridol en dissolució de n-hexà, alcohol isopropílic i metanol, en el marge de temperatures de 120ºC a 170 ºC. Així mateix, és evident un efecte del dissolvent en l’homòlisi unimolecular d’aquesta substància.