La hidantoína , o glicolilurea , es un compuesto orgánico heterocíclico con la fórmula CH 2 C (O) NHC (O) NH. Es un sólido incoloro que surge de la reacción del ácido glicólico y la urea . Es un derivado oxidado de imidazolidina . En un sentido más general, las hidantoínas pueden referirse a un grupo y una clase de compuestos con la misma estructura de anillo que el padre. Por ejemplo, la fenitoína (mencionada a continuación) tiene dos grupos fenilo sustituidos en el carbono número 5 en una molécula de hidantoína. [1]
Nombres | |||
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Nombre IUPAC Imidazolidina-2,4-diona | |||
Identificadores | |||
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Modelo 3D ( JSmol ) | |||
CHEBI | |||
CHEMBL | |||
ChemSpider | |||
Tarjeta de información ECHA | 100.006.650 | ||
KEGG | |||
PubChem CID | |||
UNII | |||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
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Propiedades | |||
C 3 H 4 N 2 O 2 | |||
Masa molar | 100,077 g · mol −1 | ||
Punto de fusion | 220 ° C (428 ° F; 493 K) | ||
39,7 g / L (100 ° C) | |||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
verificar ( ¿qué es ?) | |||
Referencias de Infobox | |||
Síntesis
La hidantoína fue aislada por primera vez en 1861 por Adolf von Baeyer en el curso de su estudio del ácido úrico . Lo obtuvo por hidrogenación de alantoína , de ahí el nombre.
Friedrich Urech sintetizó 5-metilhidantoína en 1873 a partir de sulfato de alanina y cianato de potasio en lo que ahora se conoce como síntesis de hidantoína de Urech . [2] El método es muy similar a la ruta moderna que usa alquil y arilcianatos. El compuesto de 5,5-dimetilo también se puede obtener a partir de acetonacianhidrina (también descubierta por Urech: ver reacción de cianhidrina ) y carbonato de amonio . [3] Este tipo de reacción se denomina reacción de Bucherer-Bergs . [4] [5]
La hidantoína también se puede sintetizar calentando alantoína con ácido yodhídrico o "calentando bromacetilurea con amoníaco alcohólico". [6] La estructura cíclica de las hidantoínas fue confirmada por Dorothy Hahn 1913. [7]
De importancia práctica, las hidantoínas se obtienen por condensación de una cianhidrina con carbonato de amonio . Otra ruta útil, que sigue el trabajo de Urech, implica la condensación de aminoácidos con cianatos e isocianatos:
Usos y ocurrencia
Productos farmacéuticos
El grupo hidantoína se puede encontrar en varios compuestos de importancia medicinal. En productos farmacéuticos, los derivados de la hidantoína forman una clase de anticonvulsivos ; [8] Tanto la fenitoína como la fosfenitoína contienen restos de hidantoína y se utilizan como anticonvulsivos en el tratamiento de los trastornos convulsivos. El dantroleno, derivado de la hidantoína, 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 hidantoína antiarrítmica .
Plaguicidas
El derivado de hidantoína Imiprothrin es un insecticida piretroide . La iprodiona es un fungicida popular que contiene el grupo hidantoína. [9]
La 3- (3,5-diclorofenil) -hidantoína tiene el código especial secreto de S-7250 .
Síntesis de aminoácidos.
La hidrólisis de hidantoínas produce aminoácidos:
- RCHC (O) NHC (O) NH + H 2 O → RCHC (NH 2 ) CO 2 H + NH 3
La propia hidantoína reacciona con ácido clorhídrico diluido caliente para dar glicina . La metionina se produce industrialmente a través de la hidantoína obtenida del metionina . [9]
Metilación
La metilación de la hidantoína produce una variedad de derivados. La dimetilhidantoína (DMH) [10] puede referirse a cualquier derivado dimetílico de la hidantoína, pero especialmente a la 5,5-dimetilhidantoína . [11]
Halogenación
Algunos derivados N- halogenados de la hidantoína se utilizan como agentes clorantes o bromantes en productos desinfectantes / sanitizantes o biocidas . Los tres principales derivados halogenados en N son diclorodimetilhidantoína (DCDMH), bromoclorodimetilhidantoína (BCDMH) y dibromodimetilhidantoína (DBDMH). Un análogo de etil-metilo mixto, 1,3-dicloro-5-etil-5-metilimidazolidin-2,4-diona ( bromocloroetilmetilhidantoína ), también se usa 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 oxida a hidantoínas con el tiempo después de la muerte de un organismo. Tales modificaciones bloquean las ADN polimerasas y, por lo tanto, evitan que funcione la PCR . Tal daño es un problema cuando se trata de muestras de ADN antiguas. [12]
Referencias
- ^ Ware, Elinor (1950). "La química de las hidantoínas". Chem. Rev. 46 (3): 403–470. doi : 10.1021 / cr60145a001 .
- ^ 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" . Síntesis orgánicas . 20 : 42. doi : 10.15227 / orgsyn.020.0042 .; Volumen colectivo , 3 , p. 323
- ^ Bucherer, HT ; Steiner, W. (1934). J. Prakt. Chem. (en alemán). 140 : 291–. Falta o vacío
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( ayuda ) - ^ Bergs, Ger. palmadita. 566.094 ( 1929 ) [CA, 27, 1001 ( 1933 )].
- ^ Chisholm, Hugh, ed. (1911). . Encyclopædia Britannica . 14 (11ª ed.). Prensa de la Universidad de Cambridge. págs. 29-30.
- ^ Oakes, Elizabeth H. (2007). Enciclopedia de científicos del mundo . Hechos archivados . pag. 298. ISBN 9780816061587. Falta o vacío
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( ayuda ) - ^ "Anticonvulsivos de la hidantoína" . drugs.com .
- ^ a b Drauz, 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.
- ^ "5,5-dimetilhidantoína (DMH), un estabilizador halógeno altamente eficaz para aplicaciones de extremo húmedo, PaperCo" .
- ^ "5,5-dimetilhidantoína" .
- ^ Hofreiter, Michael; Serre, David; Poinar, Hendrik N .; Kuch, Melanie; Pääbo, Svante (2001). "ADN antiguo". Nature Reviews Genética . 2 (5): 353–359. doi : 10.1038 / 35072071 . PMID 11331901 .
enlaces externos
- Hazard DB: hidantoína
- Hidantoína en la base de datos ChemIDplus
- [1] Traducción al inglés del artículo de revisión alemán de 1926 sobre la preparación de hidantoínas por Heinrich Biltz y Karl Slotta