Desarrollo de modelos de herbicidas naturales a partir de benzoxacinonas

Resumen

La Tesis Doctoral versa sobre el desarrollo de nuevos modelos de herbicidas basados en productos naturales con esqueleto de (2H)-1,4-benzoxacin-3 (4H)-ona. Los citados compuestos constituyen una importante familia de agentes aleloquímicos, entendidos éstos como los compuestos responsables de la transmisión de información química entre las plantas y su entorno. El objetivo general de la Tesis es determinar los requerimientos estructurales de los compuestos con esqueleto de (2H)-1,-4-benzoxacin-3 (4H)-ona necesarios para alcanzar niveles óptimos de actividad fitotóxica. Para ello, se obtuvieron por métodos de aislamiento o síntesis los compuestos a evaluar, que incluyeron tanto a las benzoxacinonas naturales como a sus productos de degradación, y se evaluó su actividad biológica frente a diferentes especies de plantas. Los resultados obtenidos se analizaron estadísticamente, y luego se enfrentaron a las características estructurales de los compuestos ensayados, permitiendo extraer conclusiones sobre los aspectos moleculares fundamentales que inciden en su actividad biológica, que serán útiles en el desarrollo de modelos de herbicidas naturales a partir de estos compuestos. Los métodos de aislamiento y síntesis química empleados en la Tesis Doctoral han permitido la obtención de 74 compuestos químicos , de los cuales 58 productos finales se han sometido a los diferentes bioensayos. Las relaciones estructura-actividad discutidas en la presente Tesis Doctoral se basan en más de 2500 datos de actividad fitotóxica obtenidos a partir del procesamientos de los resultados de 275,000 medidas directas y el cálculo de más de 200 valores de parámetros moleculares para los compuestos evaluados. Desde el punto de vista de su actividad fitotóxica, los compuestos 2-aminofenoxacin-3-ona (APO) y 4-hidroxi-(2H)-1,4-benzoxacin-3 (4H)-ona (D-DIBOA) constituyen los compuestos más interesantes tras su estudio frente a las STS y las malas hierbas problemáticas ensayadas. Las correlaciones actividad-lipofilia a partir de benzoxacinonas derivadas de D-DIBOA ha dado lugar a conocer la importancia de los fenómenos de transporte en la actividad biológica de estos compuestos. Los derivados halogenados de benzoxacinonas constituyen los compuestos con mayores niveles de actividad fitotóxica de entre todos los probados, al tener algunos de ellos valores IC50 por debajo de 1 micromolar. Los mejores compuestos desde estos puntos de vista fueron las benzoxacinonas halogenadas 6-fluoro-(2H)-1,4-benzoxacin-3 (4H)-ona (6F-D-DIBOA) y 6-cloro- (2H)-1,4-benzoxacin-3 (4H)-ona (6C1-D-DIBOA). El compuesto 7-fluoro- (2H)-1,4-benzoxacin 3(4H)-ona (7F-D-DIBOA) mostró tanto mayores niveles de actividad fitotóxica, como mayor selectividad hacia la mala hierba A.fatua que el herbicida comercial ensayado como estándar interno.