De benzylische zuur , ook bekend als difenilglucólico zuur of 2-hydroxy-2,2-difenyl azijnzuur, een aromatische organische verbinding toegepast bij het bereiden van verbindingen met verschillende voorzieningen. Het is een 2-hydroxy monocarbonzuur, waarvan de chemische formule C14H12O3 is (het heeft twee fenolische ringen in zijn structuur) en heeft een molecuulgewicht van 228,25 g / mol.
Het wordt normaal gebruikt in de chemische industrie, waar het wordt verkregen als een geelachtig kristallijn poeder met een goede oplosbaarheid in primaire alcoholen en met een kookpunt van bijna 180 ° C.
Structuur van benzylzuur (Bron: Dschanz via Wikimedia Commons)
Het is geclassificeerd als een "Brønsted" -zuur. Wat betekent dat het een verbinding is die waterstofionen kan afgeven aan een acceptormolecuul dat functioneert als een Bronsted-base.
De synthese ervan werd voor het eerst bereikt in 1838, en sindsdien is het erkend als het "prototype" voor een algemene klasse van moleculaire "herrangschikkingen" voor verschillende synthetische doeleinden of voor experimenteel onderzoek, waaronder enkele "tracering" of "tracering" technieken. ”Met isotopen.
Benzylzuur wordt in de farmaceutische industrie gebruikt voor de synthese van farmaceutische glycolaten, dit zijn verbindingen die fungeren als hulpstoffen voor het transport en de "levering" van geneesmiddelen zoals clidinium, dilantine, mepenzolaat, flutropium en andere.
Bovendien is het ook met succes gebruikt als een cosmetische versterker voor geneesmiddelen om acne, psoriasis, ouderdomsvlekken, rimpels en andere veelvoorkomende dermatologische aandoeningen te behandelen.
Synthese van benzylzuur
De synthese van benzylzuur werd voor het eerst gerapporteerd in 1838, toen von Liebig de herrangschikking beschreef van een gewoon aromatisch α-diketon (benzyl) in het zout van een α-hydroxyzuur (benzylzuur), geïnduceerd door een ion hydroxide.
Deze reactie van moleculaire "omlegging" van benzyl om benzylzuur te produceren, heeft te maken met de migratie van een arylgroep (een substituent afgeleid van een aromatische groep, vaak een aromatische koolwaterstof), die wordt veroorzaakt door de aanwezigheid van een basische verbinding.
Benzylzuursynthese (Bron: MegaByte07 via Wikimedia Commons)
Gezien het feit dat dit proces waarschijnlijk een van de eerste bekende moleculaire herrangschikkingsreacties was, heeft het benzyl-benzylzuur herrangschikkingsmechanisme als model gediend voor vele andere processen in organische synthese en op het gebied van organische fysicochemie.
Momenteel wordt benzylzuur gewoonlijk bereid uit benzyl of benzoïne, waarbij kaliumhydroxide als het "inducerende" middel wordt gebruikt. Tijdens de reactie wordt de tussenverbinding gevormd die bekend staat als "kaliumbenzylaat", dat een stabiel carboxylaatzout is.
De aanzuring met zoutzuur van het medium waarin deze reactie plaatsvindt, bevordert vervolgens de vorming van benzylzuur uit kaliumbenzylaat. Bovendien geven veel experimentele rapporten ook aan dat de reactie wordt uitgevoerd onder omstandigheden van hoge temperatuur.
Omzetting
Omlegging (of omlegging van benzylbenzylzuur) is de modelreactie voor verschillende door base geïnduceerde omzettingen van α-diketonen in zouten van α-hydroxyzuren. Dit kan worden uitgevoerd met verschillende soorten diketonen zoals aromatische, semi-aromatische, alicyclische, alifatische of heterocyclische α-diketonen, om benzylzuur te produceren.
Afbraakmechanisme van benzylzuurherschikking (Bron: Chemboyz via Wikimedia Commons)
Het reactiemechanisme is in principe in alle gevallen hetzelfde. Het bestaat uit drie stappen:
1- De omkeerbare toevoeging van een hydroxide-ion aan een carbonylgroep van de α-diketonverbinding, dat wil zeggen aan een van zijn ketongroepen, resulteert in een negatief geladen tussenproduct dat in veel teksten bekend staat als een "hydroxyalkoxide".
2- De intramoleculaire herschikking van het tussenproduct, dat een tweede tussenproduct produceert dat een geschiktere conformatie heeft voor de nucleofiele aanval die zal plaatsvinden op de carbonylgroep.
3- De snelle omzetting van het tweede tussenproduct in het zout van het overeenkomstige α-hydroxyzuur door middel van een protonenoverdrachtsreactie.
De α-diketonen kunnen ook worden omgezet in benzylzuuresters door hun reactie met een alcohol in aanwezigheid van een alkoxide-ion.
De omlegging is dus niets meer dan de organische reactie van een α-diketon in aanwezigheid van een base (meestal kaliumhydroxide) om de overeenkomstige α-hydroxycarbonzuren te produceren, zoals het geval is bij de synthese van benzylzuur a. te beginnen met benzyl (1,2-difenylethaaandion).
Zoals uit dit proces zou kunnen worden begrepen, omvat de omlegging de intramoleculaire migratie van een carbanion, een anionische organische verbinding waarvan de negatieve lading zich op een koolstofatoom bevindt.
Toepassingen
Benzylzuur is, zoals hierboven besproken, een organische verbinding die dient als de "basis" voor de chemische synthese van verschillende soorten verbindingen.
Farmacologie
Farmaceutische glycolaten zijn een goed voorbeeld van de praktische voordelen van benzylzuur. Glycolaten worden gebruikt als hulpstoffen, die niets meer zijn dan stoffen die met medicijnen worden gemengd om ze smaak, vorm, consistentie of andere eigenschappen te geven (bijvoorbeeld stabiliteit), maar die farmacologisch inert zijn.
Onder de belangrijkste geneesmiddelen die worden geproduceerd met hulpstoffen die zijn afgeleid van benzylzuur, zijn enkele verbindingen die zijn afgeleid van:
- Clidinium: geneesmiddel dat wordt gebruikt om bepaalde maagaandoeningen te behandelen, zoals zweren, prikkelbare darmsyndroom, darminfecties, buikkrampen, onder andere. Het werkt om sommige lichaamsafscheidingen te verminderen en wordt meestal verkregen in de vorm van clidiniumbromide.
- Dilantin: ook algemeen bekend als fenytoïne, een anti-epilepticum of een middel tegen epilepsie, nuttig voor sommige soorten aanvallen.
- Mepenzolaat: wordt gebruikt om brandend maagzuur en spierspasmen in de darmen te verminderen, evenals voor de behandeling van maagzweren.
- Flutropium: anticholinergicum dat functioneert als een competitieve antagonist van acetylcholine en voornamelijk wordt gebruikt voor de behandeling van chronische obstructieve longziekten.
In deze geneesmiddelen is de functie van benzylzuur als hulpstof waarschijnlijk het transport van de actieve verbindingen en eenmaal in het lichaam kan de link daartussen worden gehydrolyseerd en worden de laatste vrijgegeven om hun farmacologische functies uit te oefenen.
Andere gebruiken
Naast de reeds genoemde, wordt benzylzuur ook gebruikt in farmacologische cosmetische formuleringen, waar het is bewezen effectief te zijn voor de behandeling van acne, psoriasis, ouderdomsvlekken, droge huid, gepigmenteerde huidlaesies, rimpels, enz.
Referenties
- Drugs.com. (2018). Drugs.com: meer weten. Wees zeker. Opgehaald op 8 januari 2020, van www.drugs.com
- Drugs.com. (2019). Drugs.com: meer weten. Wees zeker. Opgehaald op 8 januari 2020, van www.drugs.com
- Drugs.ncats.io. Nationaal centrum voor het bevorderen van translationele wetenschappen. Opgehaald op 8 januari 2020, via www.drugs.ncats.io
- Dagelijkse gezondheid. Opgehaald op 8 januari 2020, van www.everydayhealth.com
- Gill, GB (1991). Benzil - Benzilic Acid-herschikkingen.
- Nationaal centrum voor informatie over biotechnologie. PubChem-database. Benzilic zuur, CID = 6463, pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Robertson, D. (2012). MiraCosta College. Opgehaald op 8 januari 2020, via www.miracosta.edu
- Ruey, JY en Van Scott, EJ (1997). Amerikaans octrooi nr. 5.621.006. Washington, DC: US Patent and Trademark Office.
- Selman, S., en Eastham, JF (1960). Benzilinezuur en aanverwante herrangschikkingen. Quarterly Reviews, Chemical Society, 14 (3), 221-235.
- Thornton, P. (2019). Drugs.com: meer weten. Wees zeker. Opgehaald op 8 januari 2020, van www.drugs.com