Hispanopedia WikiLa hidantoína , o glicolilurea , es un compuesto orgánico heterocíclico con la fórmula CH₂C ( O)NHC(O)NH. Es un sólido incoloro que se obtiene de la reacción del ácido glicólico con la urea . Es un derivado oxidado de la imidazolidina . En un sentido más general, el término hidantoína puede referirse a grupos o a una clase de compuestos con la misma estructura anular que el compuesto original. Por ejemplo, la fenitoína (mencionada más adelante) tiene dos grupos fenilo sustituidos en el carbono número 5 de una molécula de hidantoína. [ 1 ]
Síntesis
La hidantoína fue aislada por primera vez en 1861 por Adolf von Baeyer durante sus estudios sobre el ácido úrico . La obtuvo mediante la hidrogenación de la alantoína , de ahí su nombre.
Friedrich Urech sintetizó 5-metilhidantoína en 1873 a partir de sulfato de alanina y cianato de potasio en lo que hoy se conoce como la síntesis de hidantoína de Urech . [ 2 ] El método es muy similar a la ruta moderna que utiliza cianatos de alquilo y arilo. El compuesto 5,5-dimetil también se puede obtener a partir de cianohidrina de acetona (también descubierta por Urech: véase reacción de cianohidrina ) y carbonato de amonio . [ 3 ] Este tipo de reacción se denomina reacción de Bucherer-Bergs . [ 4 ] [ 5 ]
La hidantoína también puede sintetizarse calentando alantoína con ácido yodhídrico o calentando bromacetilurea con amoníaco alcohólico. [ 6 ] La estructura cíclica de las hidantoínas fue confirmada por Dorothy Hahn en 1913. [ 7 ]
De importancia práctica, las hidantoínas se obtienen por condensación de una cianohidrina con carbonato de amonio . Otra ruta útil, que sigue el trabajo de Urech, implica la condensación de α-aminoácidos o α-aminoésteres con cianatos e isocianatos: [ 8 ]
Usos y ocurrencia
Productos farmacéuticos
El grupo de la hidantoína se encuentra en varios compuestos de importancia medicinal. [ 1 ] En farmacia, los derivados de la hidantoína forman una clase de anticonvulsivos ; [ 9 ] tanto la fenitoína como la fosfenitoína contienen fragmentos de hidantoína y se utilizan como anticonvulsivos en el tratamiento de trastornos convulsivos. El derivado de la hidantoína dantroleno se utiliza como relajante muscular para tratar la hipertermia maligna , el síndrome neuroléptico maligno , la espasticidad y la intoxicación por éxtasis . La ropitoína es un ejemplo de una hidantoína antiarrítmica .
plaguicidas
El derivado de hidantoína imiprotrina es un insecticida piretroide . Iprodiona es un fungicida popular que contiene el grupo de la hidantoína. [ 10 ]
Síntesis de aminoácidos
La hidrólisis de las hidantoínas produce aminoácidos:
- RCHC(O)NHC(O)NH + H 2 O → RCHC(NH 2 )COOH + NH 3
La hidantoína reacciona con ácido clorhídrico caliente y diluido para dar glicina . La metionina se produce industrialmente a partir de la hidantoína obtenida del metional . [ 10 ]
Metilación
La metilación de la hidantoína produce una variedad de derivados. La dimetilhidantoína (DMH) [ 11 ] puede referirse a cualquier derivado dimetílico de la hidantoína, pero especialmente a la 5,5-dimetilhidantoína . [ 12 ]
Halogenación
Algunos derivados N -halogenados de la hidantoína se utilizan como agentes clorantes o bromantes en desinfectantes , sanitizantes o biocidas . Los tres principales derivados N -halogenados son la diclorodimetilhidantoína (DCDMH), la bromoclorodimetilhidantoína (BCDMH) y la dibromodimetilhidantoína (DBDMH). Un análogo mixto etil-metilo, la 1,3-dicloro-5-etil-5-metilimidazolidina-2,4-diona ( bromocloroetilmetilhidantoína ), también se utiliza en mezclas con los anteriores.
Oxidación del ADN a hidantoínas después de la muerte celular
Una alta proporción de bases de citosina y timina en el ADN se oxidan a hidantoínas con el tiempo tras la muerte de un organismo. Estas modificaciones bloquean las ADN polimerasas y, por lo tanto, impiden que la PCR funcione. Este daño representa un problema al trabajar con muestras de ADN antiguo. [ 13 ]
Enlaces externos y lecturas adicionales
- Ware, Elinor (1950). "La química de las hidantoínas". Chem. Rev. 46 (3): 403– 470. doi : 10.1021/cr60145a001 . PMID 24537833 .
- Archivado el 18/10/2020 en Wayback Machine. Traducción al inglés de un artículo de revisión alemán de 1926 sobre la preparación de hidantoínas por Heinrich Biltz y Karl Slotta.
Referencias
- 1 2 Konnert, Laure; Lamaty, Frédéric; Martinez, Jean; Colacino, Evelina (2017). "Avances recientes en la síntesis de hidantoínas: estado del arte de un valioso andamiaje" ( PDF) . Chemical Reviews . 117 (23): 13757– 13809. doi : 10.1021/acs.chemrev.7b00067 . PMID 28644621. S2CID 23653941 .
- ↑ Urech, Friedrich (1873). "Ueber Lacturaminsäure und Lactylharnstoff" . Liebigs Ann. (en alemán). 165 (1): 99– 103. doi : 10.1002/jlac.18731650110 .
- ↑ Wagner, EC; Baizer, Manuel (1940). "5,5-Dimetilhidantoína" . Organic Syntheses . 20 : 42. doi : 10.15227/orgsyn.020.0042; Volúmenes recopilados , vol. 3, pág. 323 .
- ↑ Bucherer, HT ; Steiner, W. (1934). " J. Prakt. Chem. " (en alemán). 140 : 291.
{{cite journal}}: Para citar una revista se requiere|journal=( ayuda ) - ↑ Bergs, alemán. palmadita. 566.094 ( 1929 ) [CA, 27, 1001 ( 1933 )].
- ↑ Chisholm, Hugh , ed. (1911). . Encyclopædia Britannica . Vol. 14 (11.ª ed.). Cambridge University Press. pp. 29–30 .
- ↑ Oakes, Elizabeth H. (2007). Enciclopedia de científicos del mundo . Datos en archivo . pág. 298. ISBN 9780816061587.
- ↑ Blanco-Ania, Daniel; Hermkens, Pedro HH; Sliedregt, Leo AJM; Scheeren, Hans W.; Rutjes, Floris PJT (2009). "Síntesis de hidantoínas y tiohidantoínas espiro-fusionadas a pirrolidinas: moléculas farmacológicas basadas en el andamiaje de 2-ariletilamina" (PDF) . Journal of Combinatorial Chemistry . 11 (4): 527– 538. doi : 10.1021/cc800190z . PMID 19472985 .
- ↑ "Anticonvulsivos de hidantoína" . drugs.com .
- 1 2Drauz , Karlheinz; Grayson, Ian; Kleemann, Axel; Krimmer, Hans-Peter; Leuchtenberger, Wolfgang; Weckbecker, Christoph (2007). "Aminoácidos". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . doi : 10.1002/14356007.a02_057.pub2 . ISBN 978-3527306732.
- ↑ "Equinox® Stabilizer: Un estabilizador de halógeno altamente eficaz para aplicaciones de papel en la sección húmeda" .
- ↑ CID 6491 de PubChem
- ↑ Hofreiter, Michael; Serré, David; Poinar, Hendrik N.; Kuch, Melanie; Pääbo, Svante (2001). "ADN antiguo". Naturaleza Reseñas Genética . 2 (5): 353– 359. doi : 10.1038/35072071 . PMID 11331901 . S2CID 205016024 .
- Hidantoínas
- Sustancias descubiertas en el siglo XIX