Kwas benzylowy , znany również jako difenilglucólico kwasu lub 2-hydroksy-2,2-difenylo kwasie octowym, aromatyczny związek organiczny stosuje się w syntezie związków o różnych narzędzi. Jest to kwas 2-hydroksymonokarboksylowy, którego wzór chemiczny to C14H12O3 (ma w swojej strukturze dwa pierścienie fenolowe) i ma masę cząsteczkową 228,25 g / mol.
Zwykle jest stosowany w przemyśle chemicznym, gdzie jest pozyskiwany w postaci żółtawego krystalicznego proszku o dobrej rozpuszczalności w alkoholach pierwszorzędowych i temperaturze wrzenia zbliżonej do 180 ° C.
Struktura kwasu benzylowego (źródło: Dschanz via Wikimedia Commons)
Został sklasyfikowany jako kwas „Brønsted”. Co oznacza, że jest to związek zdolny do oddawania jonów wodoru cząsteczce akceptorowej, która działa jako zasada Brønsteda.
Jego synteza została dokonana po raz pierwszy w 1838 roku i od tego czasu została uznana za „prototyp” ogólnej klasy „rearanżacji” molekularnych do różnych celów syntetycznych lub do badań eksperymentalnych, w tym niektórych technik „śledzenia” lub „śledzenia”. „Z izotopami.
Kwas benzylowy jest stosowany w przemyśle farmaceutycznym do syntezy farmaceutycznych glikolanów, które są związkami pełniącymi funkcję zaróbek do transportu i „dostarczania” leków, takich jak klidyna, dilantyna, mepenzolan, flutropium i inne.
Ponadto jest również z powodzeniem stosowany jako wzmacniacz w farmakologicznych produktach kosmetycznych w leczeniu trądziku, łuszczycy, plam starczych, zmarszczek i innych typowych chorób dermatologicznych.
Synteza kwasu benzylowego
Synteza kwasu benzylowego została po raz pierwszy opisana w 1838 r., Kiedy von Liebig opisał przemianę rearanżacji pospolitego aromatycznego α-diketonu (benzylu) w sól α-hydroksykwasu (kwas benzylowy), indukowaną przez jon wodorotlenek.
Ta reakcja molekularnego „przegrupowania” benzylu w celu wytworzenia kwasu benzylowego ma związek z migracją grupy arylowej (podstawnik pochodzący od grupy aromatycznej, często węglowodoru aromatycznego), która jest spowodowana obecnością związku zasadowego.
Synteza kwasu benzylowego (źródło: MegaByte07 za Wikimedia Commons)
Z uwagi na fakt, że proces ten był prawdopodobnie jedną z pierwszych znanych reakcji rearanżacji molekularnych, mechanizm przegrupowania kwasu benzylo-benzylowego posłużył jako model dla wielu innych procesów w syntezie organicznej oraz w dziedzinie fizykochemii organicznej.
Obecnie kwas benzylowy zwykle wytwarza się z benzylu lub benzoiny, stosując wodorotlenek potasu jako środek „indukujący”. W trakcie reakcji powstaje związek pośredni znany jako „benzylan potasu”, który jest stabilną solą karboksylanową.
Zakwaszenie kwasem solnym środowiska, w którym zachodzi ta reakcja, jest tym, które następnie sprzyja tworzeniu się kwasu benzylowego z benzylanu potasu. Ponadto wiele doniesień eksperymentalnych wskazuje również, że reakcję prowadzi się w warunkach wysokiej temperatury.
Transpozycja
Przegrupowanie (lub przegrupowanie kwasu benzylobenzylowego) jest modelową reakcją przemian α-diketonów w sole α-hydroksykwasów, wywoływanych przez różne zasady. Można to przeprowadzić z różnymi typami diketonów, takich jak aromatyczne, półaromatyczne, alicykliczne, alifatyczne lub heterocykliczne α-diketony, w celu wytworzenia kwasu benzylowego.
Mechanizm rozkładu przegrupowania kwasu benzylowego (źródło: Chemboyz za Wikimedia Commons)
Mechanizm reakcji jest w zasadzie taki sam we wszystkich przypadkach. Składa się z trzech kroków:
1- Odwracalne dodanie jonu wodorotlenkowego do grupy karbonylowej związku α-diketonu, to znaczy do jednej z jego grup ketonowych, w wyniku czego otrzymuje się ujemnie naładowany związek pośredni, który w wielu tekstach jest znany jako „hydroksyalkoksylan”.
2- Wewnątrzcząsteczkowe przegrupowanie związku pośredniego, w wyniku którego powstaje drugi związek pośredni, który ma bardziej odpowiednią konformację do ataku nukleofilowego, który zajdzie na grupę karbonylową.
3- Szybka konwersja drugiego związku pośredniego w sól odpowiedniego α-hydroksykwasu za pomocą reakcji przeniesienia protonu.
Α-diketony można również przekształcić w estry kwasu benzylowego w reakcji z alkoholem w obecności jonu alkoholanowego.
Przegrupowanie jest więc niczym innym, jak organiczną reakcją α-diketonu w obecności zasady (zwykle wodorotlenku potasu) w celu wytworzenia odpowiednich kwasów α-hydroksykarboksylowych, jak ma to miejsce w przypadku syntezy kwasu benzylowego a zaczynając od benzylu (1,2-difenyloetanodionu).
Jak można zrozumieć na podstawie tego procesu, przegrupowanie obejmuje wewnątrzcząsteczkową migrację karboanionu, który jest anionowym związkiem organicznym, w którym ujemny ładunek znajduje się na atomie węgla.
Aplikacje
Kwas benzylowy, jak omówiono powyżej, jest związkiem organicznym, który służy jako „baza” do chemicznej syntezy różnych typów związków.
Farmakologia
Farmaceutyczne glikolany są dobrym przykładem praktycznych zalet kwasu benzylowego. Jako zaróbki stosuje się glikolany, które są niczym innym jak substancjami zmieszanymi z lekami w celu nadania im smaku, kształtu, konsystencji lub innych właściwości (na przykład stabilności), ale które są obojętne z farmakologicznego punktu widzenia.
Wśród głównych leków wytwarzanych z zaróbek pochodzących z kwasu benzylowego są niektóre związki pochodzące z:
- Clidinium: lek stosowany między innymi w leczeniu niektórych chorób żołądka, takich jak wrzody, zespół jelita drażliwego, infekcje jelit, skurcze brzucha. Działa zmniejszając wydzielanie niektórych wydzielin ustrojowych i jest zwykle otrzymywany w postaci bromku klidyny.
- Dilantin: znany również ogólnie jako fenytoina, który jest lekiem przeciwpadaczkowym lub przeciwdrgawkowym, przydatnym w niektórych typach napadów.
- Mepenzolat: stosowany w celu zmniejszenia zgagi i skurczów mięśni jelit, a także w leczeniu wrzodów żołądka.
- Flutropium: lek przeciwcholinergiczny, który działa jako konkurencyjny antagonista acetylocholiny i jest stosowany głównie w leczeniu przewlekłych obturacyjnych chorób płuc.
W tych lekach funkcją kwasu benzylowego jako zaróbki jest prawdopodobnie transport substancji czynnych, a po wejściu do organizmu połączenie między nimi może ulegać hydrolizie, a te ostatnie są uwalniane, aby pełnić swoje funkcje farmakologiczne.
Inne zastosowania
Oprócz już wymienionych, kwas benzylowy znajduje również zastosowanie w farmakologicznych preparatach kosmetycznych, gdzie udowodniono jego skuteczność w leczeniu trądziku, łuszczycy, plam starczych, suchej skóry, zmian pigmentacyjnych, zmarszczek itp.
Bibliografia
- Drugs.com. (2018). Drugs.com: Dowiedz się więcej. Być pewnym. Pobrano 8 stycznia 2020 r. Ze strony www.drugs.com
- Drugs.com. (2019). Drugs.com: Dowiedz się więcej. Być pewnym. Pobrano 8 stycznia 2020 r. Ze strony www.drugs.com
- Drugs.ncats.io. National Center for Advancing Translational Sciences. Pobrano 8 stycznia 2020 r. Ze strony www.drugs.ncats.io
- Zdrowie na co dzień. Pobrano 8 stycznia 2020 r. Z www.everydayhealth.com
- Gill, GB (1991). Benzil - przegrupowania kwasu benzilowego.
- Narodowe Centrum Informacji Biotechnologicznej. Baza danych PubChem. Kwas benzilowy, CID = 6463, pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Robertson, D. (2012). MiraCosta College. Pobrano 8 stycznia 2020 r. Ze strony www.miracosta.edu
- Ruey, JY i Van Scott, EJ (1997). Patent USA nr 5,621,006. Waszyngton: Biuro Patentów i Znaków Towarowych Stanów Zjednoczonych.
- Selman, S. i Eastham, JF (1960). Kwas benzilowy i związane z nim przegrupowania. Quarterly Reviews, Chemical Society, 14 (3), 221-235.
- Thornton, P. (2019). Drugs.com: Dowiedz się więcej. Być pewnym. Pobrano 8 stycznia 2020 r. Ze strony www.drugs.com