FORMACIÓN DE HIDANTOÍNAS.

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Propuesta de mecanismo de reacción

[pic 4]Obtención del subproducto

- Métodos generales de obtención de hidantoínas.

Debido a las propiedades ácidas de las amidas, estas pueden reaccionar con un grupo cetona en presenciade una base para obtener compuestos denominados hidantoínas. Las hidantoínas pueden considerarse como derivados de la urea, en el cual uno de los hidrógenos está sustituido por un radical ácido y el otro por un radicala cohólico de la misma cadena, considerados como glucolilureidos . La importancia farmacológica de las hidantoínas radica en que tiene acción antiepiléptica o anticonvulsiva.

Imidazolidin-2,4-diona, se encuentra en el jugo de remolacha y puede preparase fácilmente a partir de amino acetonitrilo y ácido cíanico, el producto inmediato de esta reacción cicla con los ácidos La hidantoína puede sustituir a las acil-glicinas en la síntesis de amino y cetoácidos y la alantoína uno de sus derivados, esta relacionado con el ácido úrico.

- Fundamento químico de la preparación de hidantoínas con compuestos 1,2-dicarbonílicos.

La producción de D o L aminoácidos ópticamente purosmediante catalizadores enzimáticos a partir de mezclas racémicas de D,L-hidantoínas monosustituidas en el carbono 5 es un procedimiento más barato y técnicamente más sencillo que los métodos de síntesis química y quimio enzimática, además de ser menos contaminates. Dicho proceso ha recibido el nombre hidantoinasa

En esta transformación enzimática, en primer lugar, el anillo de las hidantoínas D,L-5-sustituidas sintetizadasq unímicamente es hidrolizado por la enzimahidantoinasa. Posteriormente, la hidrólisis del N-carbamil-aminoácido producido es llevada a cabo por la enzima N-carbamil-aminoácido amidohidrolasa(carbamilasa). En esta reacción se produce amoníaco, anhídrido carbónico y el aminoácido correspondiente. Ala misma vez que la hidantoinasa hidroliza específicamente un isómero u otro de la hidantoína, comienza la racemización química o enzimática del otroisómero no hidrolizado.La producción de un enantiómero u otro del aminoácidodepende de la estereoespecificidad de las enzimas conlas que se trabaja. La racemización química de las hidantoínas se realiza en condiciones fuertemente alcalinas por tautomerismo ceto-enólico, y su velocidad depende de la electronegatividad del sustituyente del carbono 5. Los tiempos de racemización son muyelevados, lo que limita la obención de un 100% del D-aminoácido ópticamente puro a un número muy pequeño de hidantoínas .Por tanto, la inmensa mayoría de D,L-hidantoínas sustituidas no racemizan espontáneamente a una velocidad adecuada, alargando y encareciendo la obtención de aminoácidos a partir de ellas. La velocidad de racemización de las hidantoínas se puede aumentar hasta hacerla rentable utilizando la acción catalítica dela enzima hidantoín racemasa. La utilización conjuntade esta enzima, la D-hidantoinasa y la D-carbamilasa ,permite la transformación total de la hidantoína en D-aminoácido. Evidenciada la enorme mejora del proceso de la hidantoína

- Investigar la importancia farmacológica de los imidazoles y las hidantoínas.

El imidazol es un intermediario de la biosíntesis de la histidina que se forma desde el imidazol glicerol fosfato con la pérdida de agua. De estructura cristalina Pertenece a una familia de compuestos químicos aromáticos, caracterizada por disponer de un anillo pentagonal nitrogenado. Tiene propiedades anfotéricas, cualidad esta que mantendrán algunos de sus derivados. Su molécula ha servido de base para el desarrollo de numerosos fármacos

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Aunque no se puedan considerar derivados directos, forma parte de la molécula de otros fármacos como la teofilina o la mercaptopurina.

con las investigaciones sobre benzimidazoles. A partir de este momento, y de forma simultánea, dos casas farmacéuticas: Bayer AG y Janssen Pharmaceutica, investigaron diferentes clases de azoles con aplicación clínica durante los años 1950 y 1960, hasta el auténtico inicio de la era de los imidazoles que se puede considerar 1969, cuando estas dos casas publicaron su experiencia respectiva con clotrimazol y miconazol Además de su importancia en la industria farmacéutica, tiene aplicaciones en la industria de componentes electrónicos, fotografía e incluso en la fabricación de materiales anticorrosivos y retardantes del fuego. Igualmente sirve de base para la obtención de imágenes y espectros celulares mediante resonancia magnética

- Adición de derivados del amoniaco a compuestos carbonílicos.

- Ciertos compuestos relacionados con el amoniaco se adicionan al grupo carbonilo para formar derivados que son importantes sobre todo para la caracterización e identificación de aldehídos y cetonas. Los productos contienen un doble enlace carbono-nitrógeno que resulta de la eliminación de una molécula de agua de los productos de adición iniciales.

- Reacciones de transposición.

- Explique estructuralmente, la solubilidad del producto en medio alcalino y su insolubilidad a pH ácido.

Propiedades de reactivos y producto.

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REACTIVOS

CLORURO DE CALCIO (anhidro)

Propiedades físicas:

Punto de ebullición: 1935°C; Puntode fusión: 772°C; Densidad relativa (agua = 1): 2.16;Solubilidad en agua, g/100 ml a 20°C: 74.5

Propiedades toxicológicas:

Inhalación: Tos, dolor degarganta. Extracción localizada o protecciónrespiratoria. Aire limpio, reposo; Piel: Piel seca,enrojecimiento. Guantes protectores. Quitar las ropascontaminadas, aclarar y lavar la piel con agua y jabón;

•Ojos: Gafas de protección de seguridad. Enjuagar conagua abundante durante varios minutos (quitar laslentes de contacto si puede hacerse con facilidad) yproporcionar asistencia médica; Ingestión: Sensaciónde quemazón, náuseas, vómitos. No comer, ni beber, nifumar durante el trabajo. Enjuagar la boca, dar abeber agua abundante, reposo.

Propiedades químicas:

La sustancia se descompone alcalentarla intensamente a altas