Benzylsyre syntese, omlejring og anvendelser

2372
Charles McCarthy
Benzylsyre syntese, omlejring og anvendelser

Det benzylsyre, Også kendt som diphenylglycolsyre eller 2-hydroxy-2,2-diphenyleddikesyre, det er en aromatisk organisk forbindelse, der anvendes til syntese af forbindelser med forskellige anvendelser. Det er en 2-hydroxymonocarboxylsyre, hvis kemiske formel er C14H12O3 (i sin struktur har den to phenolringe) og har en molekylvægt på 228,25 g / mol.

Det bruges normalt i den kemiske industri, hvor det erhverves som et gulligt krystallinsk pulver med god opløselighed i primære alkoholer og med et kogepunkt tæt på 180 ° C..

Benzylsyrestruktur (Kilde: Dschanz [Public domain] via Wikimedia Commons)

Det er blevet klassificeret som en "Brønsted" syre. Hvilket betyder, at det er en forbindelse, der er i stand til at donere hydrogenioner til et acceptormolekyle, der fungerer som en Brønsted-base..

Dens syntese blev opnået for første gang i 1838, og siden da anerkendes det som "prototypen" til en generel klasse af molekylære "omlejringer" til forskellige syntetiske formål eller til eksperimentel forskning, herunder nogle "sporing" eller "sporing" teknikker. ”Med isotoper.

Benzylsyre anvendes i den farmaceutiske industri til syntese af farmaceutiske glycolater, som er forbindelser, der fungerer som hjælpestoffer til transport og "levering" af lægemidler, såsom clidinium, dilantin, mepenzolat, flutropium og andre..

Derudover er det også blevet anvendt med succes som en forstærker i farmakologiske kosmetiske produkter til behandling af acne, psoriasis, alderspletter, rynker og andre almindelige dermatologiske tilstande..

Artikelindeks

  • 1 Syntese af benzylsyre
  • 2 Transposition
  • 3 anvendelser
    • 3.1 Farmakologi
    • 3.2 Andre anvendelser
  • 4 Referencer

Benzylsyresyntese

Syntesen af ​​benzylsyre blev først rapporteret i 1838, da von Liebig beskrev omlægningstransformationen af ​​en fælles aromatisk α-diketon (benzyl) til saltet af en α-hydroxysyre (benzylsyre), induceret af et ionhydroxid.

Denne reaktion af molekylær "omlejring" af benzyl til dannelse af benzylsyre har at gøre med migrationen af ​​en arylgruppe (en substituent afledt af en aromatisk gruppe, ofte et aromatisk carbonhydrid), som er forårsaget af tilstedeværelsen af ​​en basisk forbindelse.

Benzylsyresyntese (Kilde: MegaByte07 [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0)] via Wikimedia Commons)

Da denne proces sandsynligvis var en af ​​de første kendte molekylære omlejringsreaktioner, har benzyl-benzylsyreomlægningsmekanismen tjent som model for mange andre processer inden for organisk syntese og inden for organisk fysik-kemi..

På nuværende tidspunkt fremstilles benzylsyre almindeligt ud fra benzyl eller benzoin under anvendelse af kaliumhydroxid som det "inducerende" middel. I løbet af reaktionen dannes den mellemliggende forbindelse kendt som "kaliumbenzylat", som er et stabilt carboxylatsalt..

Forsuringen med saltsyre af mediet, hvor denne reaktion finder sted, er det, der efterfølgende fremmer dannelsen af ​​benzylsyre fra kaliumbenzylat. Desuden indikerer mange eksperimentelle rapporter også, at reaktionen udføres under høje temperaturforhold..

Omrokering

Omlejring (eller omorganisering af benzylbenzylsyre) er modelreaktionen for forskellige baseinducerede transformationer af α-diketoner til salte af α-hydroxysyrer. Dette kan udføres med forskellige typer diketoner, såsom aromatiske, semi-aromatiske, alicykliske, alifatiske eller heterocykliske a-diketoner for at producere benzylsyre..

Opdelingsmekanisme for omorganisering af benzylsyre (Kilde: Chemboyz [CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)] via Wikimedia Commons)

Reaktionsmekanismen er dybest set den samme i alle tilfælde. Den består af tre trin:

1- Den reversible tilsætning af en hydroxidion til en carbonylgruppe af α-diketonforbindelsen, det vil sige til en af ​​dens ketongrupper, hvilket resulterer i et negativt ladet mellemprodukt, der i mange tekster er kendt som et "hydroxyalkoxid".

2- Den intramolekylære omlejring af mellemproduktet, som producerer et andet mellemprodukt, der har en mere passende konformation til det nukleofile angreb, der finder sted på carbonylgruppen.

3- Den hurtige omdannelse af det andet mellemprodukt til saltet af den tilsvarende α-hydroxy syre ved hjælp af en protonoverføringsreaktion.

Α-diketonerne kan også transformeres til benzylsyreestere gennem deres reaktion med en alkohol i nærvær af en alkoxidion..

Omlægningen er derfor intet andet end den organiske reaktion af en α-diketon i nærværelse af en base (normalt kaliumhydroxid) til frembringelse af de tilsvarende α-hydroxycarboxylsyrer, som det er tilfældet ved syntesen af ​​benzylsyre startende fra benzyl (1,2-diphenylethandion).

Som det kunne forstås ud fra denne proces, involverer omlægningen den intramolekylære migration af en carbanion, som er en anionisk organisk forbindelse, hvor den negative ladning ligger på et carbonatom..

Ansøgninger

Benzylsyre, som beskrevet ovenfor, er en organisk forbindelse, der tjener som en "base" til den kemiske syntese af forskellige typer forbindelser..

Farmakologi

Farmaceutiske glycolater er et godt eksempel på de praktiske fordele ved benzylsyre. Glykolater anvendes som hjælpestoffer, som ikke er andet end stoffer, der blandes med lægemidler for at give dem smag, form, konsistens eller andre egenskaber (f.eks. Stabilitet), men som er inaktive fra et farmakologisk synspunkt.

Blandt de vigtigste lægemidler produceret med hjælpestoffer afledt af benzylsyre er nogle forbindelser afledt af:

- Clidinium: lægemiddel, der anvendes til behandling af visse maveforstyrrelser, såsom sår, irritabel tarmsyndrom, tarminfektioner, mavekramper, blandt andre. Det virker for at reducere nogle kropssekretioner og opnås normalt i form af clidiniumbromid..

- Dilantin: også kendt generisk som phenytoin, som er et antiepileptisk middel eller krampeanfald, der er nyttigt til nogle typer anfald.

- Mepenzolat: bruges til at reducere halsbrand og tarmmuskelkramper samt til behandling af mavesår.

- Flutropium: antikolinerg middel, der fungerer som en konkurrencedygtig antagonist for acetylcholin og hovedsageligt anvendes til behandling af kroniske obstruktive lungesygdomme.

I disse medikamenter er benzylsyrens funktion som hjælpestof sandsynligvis at transportere de aktive forbindelser, og når de er inde i kroppen, kan forbindelsen mellem disse hydrolyseres, og sidstnævnte frigives for at udøve deres farmakologiske funktioner..

Andre anvendelser

Ud over de allerede nævnte anvendes benzylsyre også i farmakologiske kosmetiske formuleringer, hvor det har vist sig effektivt til behandling af acne, psoriasis, alderspletter, tør hud, pigmenterede hudlæsioner, rynker osv..

Referencer

  1. Drugs.com. (2018). Drugs.com: Lær mere. Vær sikker. Hentet 8. januar 2020 fra www.drugs.com
  2. Drugs.com. (2019). Drugs.com: Lær mere. Vær sikker. Hentet 8. januar 2020 fra www.drugs.com
  3. Drugs.ncats.io. National Center for Advancing Translational Sciences. Hentet 8. januar 2020 fra www.drugs.ncats.io
  4. Daglig sundhed. Hentet 8. januar 2020 fra www.everydayhealth.com
  5. Gill, G. B. (1991). Benzil-benzilic acid rearrangements.
  6. National Center for Biotechnology Information. PubChem-database. Benzilinsyre, CID = 6463, pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
  7. Robertson, D. (2012). MiraCosta College. Hentet 8. januar 2020 fra www.miracosta.edu
  8. Ruey, J. Y. og Van Scott, E. J. (1997). OS. Patent nr. 5.621.006. Washington, DC: U.S. Patent- og varemærkekontor.
  9. Selman, S. og Eastham, J. F. (1960). Benzilinsyre og relaterede omlejringer. Kvartalsvise anmeldelser, Chemical Society, 14 (3), 221-235.
  10. Thornton, P. (2019). Drugs.com: Lær mere. Vær sikker. Hentet 8. januar 2020 fra www.drugs.com

Endnu ingen kommentarer