Los tetrazoles son una clase de compuestos heterocíclicos orgánicos sintéticos , que consisten en un anillo de 5 miembros de cuatro átomos de nitrógeno y un átomo de carbono . El nombre tetrazol también se refiere al compuesto original con fórmula CH 2 N 4 , del cual se pueden formular tres isómeros.
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Identificadores | |||
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Modelo 3D ( JSmol ) | |||
CHEBI | |||
ChemSpider | |||
Tarjeta de información ECHA | 100.005.477 ![]() | ||
PubChem CID | |||
Tablero CompTox ( EPA ) | |||
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Propiedades | |||
CH 2 N 4 | |||
Masa molar | 70,05 g / mol | ||
Densidad | 1,477 g / ml | ||
Punto de fusion | 157 a 158 ° C (315 a 316 ° F; 430 a 431 K) [2] | ||
Punto de ebullición | 220 ± 23 ° C (428 ± 41 ° F; 493 ± 23 K) | ||
Acidez (p K a ) | 4,90 [1] | ||
Salvo que se indique lo contrario, los datos se proporcionan para materiales en su estado estándar (a 25 ° C [77 ° F], 100 kPa). | |||
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Referencias de Infobox | |||
Estructura y vinculación
Existen tres isómeros del tetrazol original, que difieren en la posición de los dobles enlaces: 1 H -, 2 H - y 5 H -tetrazol. Los isómeros 1 H - y 2 H - son tautómeros , con el equilibrio en el lado del 1 H -tetrazol en la fase sólida. [3] [4] [5] En la fase gaseosa, domina el 2 H -tetrazol. [4] [6] [7] Estos isómeros pueden considerarse aromáticos , con 6 electrones π, mientras que el isómero 5 H no es aromático.
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/5/5f/Tetrazole_Tautomerism_V.png/400px-Tetrazole_Tautomerism_V.png)
Síntesis
El 1H- tetrazol se preparó primero mediante la reacción de ácido hidrazoico anhidro y cianuro de hidrógeno a presión. El tratamiento de nitrilos orgánicos con azida sódica en presencia de yodo o bisulfato sódico soportado por sílice como catalizador heterogéneo permite una síntesis ventajosa de 1 H -tetrazoles sustituidos en 5 . Otro método es la desaminación de 5-aminotetrazol , que puede obtenerse comercialmente o prepararse a su vez a partir de aminoguanidina . [8] [9]
Los 2-aril- 2H -tetrazoles se sintetizan mediante una reacción de cicloadición [3 + 2] entre un aril diazonio y trimetilsilildiazometano . [10]
Usos
Hay varios agentes farmacéuticos que son tetrazoles. Los tetrazoles pueden actuar como bioisósteros para grupos carboxilato porque tienen un pKa similar y están desprotonados a pH fisiológico. Los bloqueadores de los receptores de angiotensina II, como losartán y candesartán , a menudo son tetrazoles. Un tetrazol bien conocido es el bromuro de dimetil tiazolil difenil tetrazolio (MTT). Este tetrazol se utiliza en el ensayo MTT para cuantificar la actividad respiratoria del cultivo de células vivas , aunque generalmente mata las células en el proceso. Algunos tetrazoles también se pueden usar en ensayos de ADN. [11] Los estudios sugieren que VT-1161 y VT-1129 son fármacos antimicóticos potencialmente potentes ya que alteran la función enzimática de los hongos, pero no las enzimas humanas. [12] [13]
Algunos derivados de tetrazol con alta energía se han investigado como explosivos de alto rendimiento como reemplazo del TNT y también para su uso en formulaciones de propulsores sólidos de cohetes de alto rendimiento . [14] [15] Estos incluyen las sales de azidotetrazolato de bases nitrogenadas.
Otros tetrazoles se utilizan por sus propiedades explosivas o combustibles, como el propio tetrazol y el 5-aminotetrazol , que a veces se utilizan como componente de los generadores de gas en las bolsas de aire de los automóviles . Los materiales energéticos a base de tetrazol producen productos de reacción no tóxicos a alta temperatura, como el agua y el gas nitrógeno, [16] y tienen una alta velocidad de combustión y estabilidad relativa, [17] todas las cuales son propiedades deseables. La energía de deslocalización en tetrazol es 209 kJ / mol.
1 H -tetrazol y 5- (benciltio) -1 H -tetrazol (BTT) son ampliamente utilizados como activadores ácidos de la reacción de acoplamiento en la síntesis de oligonucleótidos . [18]
Heterociclos relacionados
- Triazoles , análogos con tres átomos de nitrógeno.
- Pentazol , el análogo con cinco átomos de nitrógeno (estrictamente hablando, un homociclo inorgánico, no un heterociclo)
- Oxatetrazol
- Tiatetrazol
Referencias
- ^ Satchell, Jacqueline F .; Smith, Brian J. (2002). "Cálculo de las constantes de disociación acuosa de 1,2,4-triazol y tetrazol: una comparación de modelos de solvatación". Phys. Chem. Chem. Phys. 4 (18): 4314–4318. Código Bibliográfico : 2002PCCP .... 4.4314S . doi : 10.1039 / b203118c .
- ^ Mihina, Joseph S .; Herbst, Robert M. (1950). "La reacción de nitrilos con ácido hidrazoico: síntesis de tetrazoles monosustituidos". J. Org. Chem. 15 (5): 1082–1092. doi : 10.1021 / jo01151a027 .
- ^ Goddard, R .; Heinemann, O .; Krüger, C. (15 de mayo de 1997). "α-1H-1,2,3,4-tetrazol" . Acta Crystallographica Sección C . 53 (5): 590–592. doi : 10.1107 / S0108270197000772 . ISSN 0108-2701 .
- ^ a b Kiselev, Vitaly G .; Cheblakov, Pavel B .; Gritsan, Nina P. (10 de marzo de 2011). "Tautomerismo y descomposición térmica del tetrazol: estudio de alto nivel ab initio" . El Journal of Physical Chemistry A . 115 (9): 1743-1753. doi : 10.1021 / jp112374t . ISSN 1089-5639 .
- ^ Razynska, A .; Tempczyk, A .; Malinski, E .; Szafranek, J .; Grzonka, Z .; Hermann, P .: en J. Chem. Soc. Perkin Trans. 2 1983, 379.
- ^ Wong, Ming Wah; Leung-Toung, Regis; Wentrup, Curt (1 de marzo de 1993). "Equilibrio tautomérico y desplazamientos de hidrógeno del tetrazol en fase gaseosa y en solución" . Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 115 (6): 2465–2472. doi : 10.1021 / ja00059a048 . ISSN 0002-7863 .
- ^ Rażyńska, Anna; Tempczyk, Anna; Maliński, Edmund; Szafranek, Janusz; Grzonka, Zbigniew; Hermann, Peter (1 de enero de 1983). "Aplicación de la espectrometría de masas al estudio de equilibrios prototrópicos en tetrazoles 5-sustituidos en fase gaseosa; evidencia experimental y consideraciones teóricas" . Revista de la Sociedad Química, Transacciones de Perkin 2 (3): 379–383. doi : 10.1039 / P29830000379 . ISSN 1364-5471 .
- ^ Henry, Ronald A .; Finnegan, William G. (1 de enero de 1954). "Un procedimiento mejorado para la desaminación de 5-aminotetrazol" . Revista de la Sociedad Química Estadounidense . 76 (1): 290-291. doi : 10.1021 / ja01630a086 . ISSN 0002-7863 .
- ^ Kurzer, F .; Godfrey, LEA (1963). "Síntesis de compuestos heterocíclicos de aminoguanidina" . Angewandte Chemie International Edition en inglés . 2 (8): 459–476. doi : 10.1002 / anie.196304591 . ISSN 1521-3773 .
- ^ Patouret, Remi; Kamenecka, Theodore M. (6 de abril de 2016). "Síntesis de 2-aril-2H-tetrazoles mediante una reacción de cicloadición regioselectiva [3 + 2]" . Letras de tetraedro . 57 (14): 1597-1599. doi : 10.1016 / j.tetlet.2016.02.102 . PMC 4810784 . PMID 27041776 .
- ^ S Berner; K Mühlegger y H Seliger (11 de febrero de 1989). "Estudios sobre el papel del tetrazol en la activación de fosforamiditas" . Ácidos nucleicos Res . 17 (3): 853–864. doi : 10.1093 / nar / 17.3.853 . PMC 331708 . PMID 2922273 .
- ^ Warrilow, AGS; Hull, CM ; Parker, JE; Garvey, EP; Hoekstra, WJ; Moore, WR; Schotzinger, RJ; Kelly, DE; Kelly, SL (diciembre de 2014). "El candidato clínico VT-1161 es un inhibidor altamente potente de Candida albicans CYP51 pero no se une a la enzima humana" . Agentes antimicrobianos y quimioterapia . 58 (12): 7121–7127. doi : 10.1128 / AAC.03707-14 . PMC 4249504 . PMID 25224009 .
- ^ Lockhart, Shawn R .; Fothergill, Annette W .; Iqbal, Naureen; Bolden, Carol B .; Grossman, Nina T .; Garvey, Edward P .; Brand, Stephen R .; Hoekstra, William J .; Schotzinger, Robert J .; Ottinger, Elizabeth; Patterson, Thomas F .; Wiederhold, Nathan P. (abril de 2016). "El inhibidor de Cyp51 de hongos en investigación VT-1129 demuestra actividad potente contra Cryptococcus neoformans y Cryptococcus gattii" . Agentes antimicrobianos y quimioterapia . 60 (4): 2528-2531. doi : 10.1128 / AAC.02770-15 . PMC 4808209 . PMID 26787697 .
- ^ "Los explosivos más ecológicos son prometedores" . Mundo de la química. 2 de octubre de 2008.
- ^ Niko Fischer, Konstantin Karaghiosoff, Thomas M. Klapötke y Jörg Stierstorfer (abril de 2010). "Nuevos Materiales Energéticos con Tetrazoles y Nitraminas - Síntesis, Caracterización y Propiedades" . Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie . 636 (5): 735–749. doi : 10.1002 / zaac.200900521 .CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
- ^ Tore Brinck, Thomas M. Klapötke y Jörg Stierstorfer (2014). "N-óxidos energéticos de tetrazol". N-óxidos energéticos de tetrazol . Materiales energéticos verdes . págs. 133-178. doi : 10.1002 / 9781118676448.ch06 . ISBN 9781118676448.
- ^ Nicholas Piekiel y Michael R. Zachariah (2012). "Descomposición de materiales energéticos a base de aminotetrazol en condiciones de alta velocidad de calentamiento". J. Phys. Chem. Una . 116 (6): 1519-1526. Código bibliográfico : 2012JPCA..116.1519P . doi : 10.1021 / jp203957t . PMID 22214278 .
- ^ Xia Wei (6 de mayo de 2013). "Activadores de acoplamiento para la síntesis de oligonucleótidos mediante enfoque de fosforamidita". Tetraedro . 69 (18): 3615–3637. doi : 10.1016 / j.tet.2013.03.001 .