FORMACIÓN DE HIDANTOÍNAS.

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UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán

Previo práctica Obtención de hidantoinas

Fecha de entrega de octubre 6 del 2016

Grupo:1351

Equipo 9

Integrantes:

Cano Juárez David

García Moran Diana Maribel

Hernández  Mena Andrea Mildred

Solache Gonzales Juan Antonio

FORMACIÓN DE HIDANTOÍNAS

Síntesis de Bucherer-Bergs

 (5,5-difenilhidantoínas)

Objetivos

• Preparar 5,5-difenilhidantoínas a partir de ácido bencílico y urea  en presencia de anhídrido acético.
• Efectuar la preparación de una anillo de cinco miembros con dos heteroátomos de nitrógeno en posición 1,3.
• Realizar el tratamiento adecuado para los residuos generados en su síntesis, de acuerdo a los postulados de la química verde.
• Dar seguimiento al monitoreo de la reacción para evitar la formación de subproductos que hagan el tratamiento de residuos mas complicado.

Introducción

Debido a las propiedades ácidas de las amidas, estas pueden reaccionar con un grupo cetona en presencia de una base para obtener compuestos denominados hidantoínas.

Las hidantoínas pueden considerarse como derivados de la urea, en el cual unos de los hidrógenos esta sustituido por un radical ácido  y el otro por un radical alcohólico  de la misma cadena, considerados como glucolilureidos, se encuentra en el jugo de remolacha y puede prepararse fácilmente a partir de aminocetonitrilo y ácido ciánico, el producto inmediato de esta reacción cicliza 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.  

La importancia farmacológica de las hidantoínas radica en que tiene acción anticonvulsiva, fueron introducidas como antiepilépticos por Putman y Merritt en 1938. Fue el primer fármaco que sin tener actividad sedante demostró ser un buen antiepiléptico. Antagoniza a nivel experimental las convulsiones producidas por electroshock y por cardiazol.

Mecanismo de acción. Parece que actúa sobre la difusion de la actividad anormal pero sin acción depresora sobre el propio foco. Aumenta el umbral para la iniciación de fenómenos de postdescarga y además reduce la duración y amplitud de tales fenómenos. Deprime las descargas repetitivas y bloquea posibles fenómenos postetánicos. Su acción se define como de estabilizadora de las membranas de las neuronas excitables. Van a deprimir la excitabilidad de neuronas tálamo-corticales y aumenta las concentraciones cerebrales de serotonina y GABA. Al mismo tiempo disminuye la conductancia del ión Na+ y facilita mecanismos inhibidores mediados o el Cl-.

Indicaciones. Se utiliza para las crisis generalizadas y también se puede usar en las crisis parciales, siendo además de utilidad en neuralgias de trigémino y como antiarrítmico  (acciones anestésicas locales y antiarrítmicas).

Reacciones adversas. A dosis habitual rara vez aparecen fenómenos depresores del SNC, trastornos oculomotores o cerebelosos antes de la somnolencia. Provoca hirsutismo en los brazos y tronco, y gingivitis.

Interacciones. Es un fármaco que interacciona con muchos otros.

• Fenitoína se comporta como inductor enzimático de la carbamazepina y de anticoagulantes orales.
• Todos los medicamentos que son inductores enzimáticos van a disminuir sus niveles plasmáticos.
• Sulfamidas bloquean el metabolismo de la fenitoina, aumentando las concentraciones plasmáticas de ésta.

Los derivados más importantes son:

• Defenilhidantoína
• Mefenetoína
• Fetenilato sódico
• Etotoína
• Dimetilhidandoinai vincidol derivado azufrado con actividad antiroidea)

Generalidades

La hidantoína fue sintetizada por primera vez por Baeyer en 1861 por hidrogenación o reducción de alantoína. El nombre de la nueva sustancia generada esta, por tanto, compuesto, por su precursor y la reacción química aplicada, hidrogenación  de alantoína= hidantoína. Aunque, los términos sistemáticos, según la IUPAC, para este compuesto son: imidazolidina 2-4,diona o 2,4-dicetotetrahidroimidazol.

Tomando como base la molécula de hidantoína se obtiene de un amplio grupo de compuestos que también se utilizan como precursores de la síntesis de aminoácidos. Estos compuestos se obtienen por sustitución del C5 de un hidrógeno por un grupo sustituyente. Dicha sustitución se consigue por dos rutas, de síntesis químicas, en función del punto de partida. En general la síntesis de Bucherer- Bergs, desde los compuestos carbonílicos, como la condensación de aldehídos con hidantoínas, son las reacciones preferentes.

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La síntesis de Bucherer-Bergs fue desarrollada en 1934(Bucherer y Lieb,1934) desde entonces se ha encontrado un rango amplio de aplicaciones. Los aldehídos o cetonas se tratan con cianuro de potasio y carbonato amónico bajo condiciones suaves. Con excepción de  formaldehído, se ha encontrado este procedimiento es efectivo para la mayoría de los compuestos del tipo carbonilo, ciertos aldehídos insaturados, ciertos hidroxi nitro-aril  aldehídos y algunas cetonas. Así la hidantoína en sí no se puede obtener utilizando formaldehído, pero se puede preparar a partir de aminoacetonitrilo y carbonato amónico en solución acuosa a elevadas temperaturas y presión alta. La síntesis Bucherer-Bergsutliza los respectivos aldehídos, cianuro de potasio y carbonato amónico para sintetizar hidantoínas D,L-5- sustituidas. Y son  los propios componentes de la reacción los limitantes del método, ya que el uso de reactivos tan tóxicos como el cianuro de potasio o sodio lo hacen poco atractivo en el ámbito industrial.    

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Por su parte la sustitución del C-5 se utiliza principalmente para la formación de derivados de hidantoínas. La aplicabilidad de ambos métodos depende de la naturaleza de los residuos  C5 elegidos y de la disponibilidad  de precursores que permitan la introducción adecuada y efectiva de los sustituyentes en C5. Los precursores carbonilo usados para la síntesis de Bucherer-Bergs deben contener un grupo metileno adicional, mientras que no es necesaria esta característica para aplicar el segundo método. Los derivados D,L-5-monosustituidos de las hidantoínas racemizan bajo condiciones alcalinas por tautomerías ceto-enólica. También se encontró que los compuestos aromáticos y algunas hidantoínas heterosustituidas racemizan mas rápidamente con respecto a la duración de la reacción de biotransformación.

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