El àcid benzílic, també conegut com àcid difenilglucólico o àcid 2-hidroxi-2,2-difenilacético, és un compost orgànic aromàtic que s'empra en la síntesi de compostos amb diferents utilitats. Es tracta d'un àcid 2-hidroxi monocarboxílico, la fórmula química és C14H12O3 (en la seva estructura posseeix dos anells fenòlics) i que té un pes molecular de 228.25 g / mol.
És normalment emprat en la indústria química, on s'adquireix com una pols cristal·lina de color groguenc amb una bona solubilitat en alcohols primaris i amb un punt d'ebullició proper als 180 ° C.
Estructura de l'àcid benzílic (Font: Dschanz via Wikimedia Commons)
Ha estat classificat com un àcid de "Brønsted". El que vol dir que es tracta d'un compost capaç de donar ions hidrogen a una molècula acceptora que funciona com una base de Brønsted.
La seva síntesi va ser aconseguida per primera vegada en 1838 i, des de llavors, és reconeguda com el "prototip" per a una classe general de "rearreglos" moleculars amb diferents propòsits sintètics o per a la investigació experimental, incloent algunes tècniques de "rastreig" o "traçat "amb isòtops.
L'àcid benzílic és utilitzat en la indústria farmacèutica per a la síntesi de glicolatos farmacèutics, que són compostos que funcionen com excipients per al transport i la "lliurament" de fàrmacs com el clidinium, el dilantin, el mepenzolato, el flutropium i altres.
A més, també ha estat emprat amb èxit com a potenciador de productes cosmètics farmacològics per tractar l'acne, la psoriasi, les taques per envelliment, les arrugues i altres afeccions dermatològiques comuns.
Síntesi de l'àcid benzílic
La síntesi de l'àcid benzílic va ser reportada per primera vegada el 1838, quan von Liebig va descriure la transformació per rearreglo d'una α-dicetona aromàtica comú (el benzil) a la sal d'un α-hidroxiàcid (l'àcid benzílic), induïda per un ió hidròxid.
Aquesta reacció de "rearreglo" molecular de l'benzil per produir àcid benzílic té a veure amb la migració d'un grup aril (1 substituent derivat d'un grup aromàtic, sovint un hidrocarbur aromàtic), que és propiciada per la presència d'un compost bàsic.
Síntesi de l'àcid benzílic (Font: MegaByte07 via Wikimedia Commons)
En vista que aquest procés va ser probablement una de les primeres reaccions de rearreglo molecular conegudes, el mecanisme de rearreglo benzil-àcid benzílic ha servit com a model per a molts altres processos en la síntesi orgànica i en el camp de la fisicoquímica orgànica.
En l'actualitat, l'àcid benzílic és preparat correntment a partir de benzil o de Benjuí, mitjançant l'ús d'hidròxid de potassi com agent "inductor". Durant el curs de la reacció es forma el compost intermediari conegut com "bencilato de potassi", que és una sal carboxilat estable.
L'acidificació amb àcid clorhídric de l'medi on passa aquesta reacció és la que promou, posteriorment, la formació de l'àcid benzílic a partir d'el bencilato de potassi. A més, molts reports experimentals també indiquen que la reacció és duta a terme en condicions d'alta temperatura.
transposició
La transposició (o rearreglo benzil-àcid benzílic) és la reacció model per a diferents transformacions de α-dicetones en sals de α-hidroxiàcids induïdes per bases. Aquesta pot ser duta a terme amb diferents tipus de dicetones com α-dicetones aromàtiques, semi aromàtiques, alicícliques, alifàtiques o heterocícliques, amb la finalitat de produir àcid benzílic.
Mecanisme desglossat de la transposició de l'àcid benzílic (Font: Chemboyz via Wikimedia Commons)
El mecanisme de reacció és bàsicament el mateix en tots els casos. Consisteix en tres passos:
1- L'addició reversible d'un ió hidròxid a un grup carbonil de l'compost α-dicetona, és a dir, a un dels seus grups cetònics, el que origina un intermediari carregat negativament que en molts textos es coneix com un "hidroxialcóxido".
2- El rearreglo intramolecular de l'intermediari, el que produeix un segon intermediari que posseeix una conformació més adequada per a l'atac nucleofílic que tindrà lloc sobre el grup carbonil.
3- La conversió ràpida de l'segon intermediari en la sal de l'α-hidroxiàcid corresponent per mitjà d'una reacció de transferències de protons.
Les α-dicetones també poden ser transformades en èsters d'àcid benzílic a través de la seva reacció amb un alcohol en presència d'un ió alcòxid.
La transposició, llavors, no és més que la reacció orgànica d'una α-dicetona en presència d'una base (usualment hidròxid de potassi) per produir els àcids α-hidroxicarboxílicos corresponents, tal com és el cas de la síntesi d'àcid benzílic a partir de benzil (1,2-difeniletanodiona).
Com es podria entendre d'aquest procés, la transposició implica la migració intramolecular d'un carbanió, que és un compost orgànic aniònic on la càrrega negativa resideix sobre un àtom de carboni.
usos
L'àcid benzílic, com es va comentar anteriorment, és un compost orgànic que serveix de "base" per a la síntesi química de diversos tipus de compostos.
Farmacologia
Els glicolatos farmacèutics són un bon exemple d'utilitats pràctiques de l'àcid benzílic. Els glicolatos són emprats com excipients, que no són més que substàncies que es barregen amb els medicaments per donar-los sabor, forma, consistència o altres propietats (estabilitat, per exemple), però que són inerts des del punt de vista farmacològic.
Entre els principals medicaments produïts amb excipients derivats de l'àcid benzílic estan alguns compostos derivats de:
- Clidinio: fàrmac emprat per al tractament de certs desordres estomacals com les úlceres, la síndrome d'intestí irritable, les infeccions intestinals, les rampes abdominals, entre d'altres. Actua en la disminució d'algunes secrecions corporals i usualment s'aconsegueix en forma de bromur de clidinio.
- Dilantina: també conegut genèricament com fenitoïna, que és una droga antiepilèptica o anti-convulsivant, útil per a alguns tipus de convulsions.
- Mepenzolato: utilitzat per reduir l'acidesa estomacal i els espasmes musculars intestinals, així com també per al tractament d'úlceres estomacals.
- Flutropio: agent anticolinèrgic que funciona com antagonista competitiu de l'acetilcolina i que s'empra principalment per al tractament de les malalties pulmonars obstructives cròniques.
En aquests fàrmacs, la funció de l'àcid benzílic com a excipient probablement és la de transportar els compostos actius i, un cop a l'interior de l'organisme, pot ser que l'enllaç entre aquests es hidrolice i s'alliberin aquests últims per exercir les seves funcions farmacològiques.
altres usos
A més dels ja esmentats, l'àcid benzílic també és emprat en les formulacions de cosmètics farmacològics, on ha estat provat efectiu per al tractament de l'acne, la psoriasi, taques per l'edat, pell resseca, lesions dèrmiques pigmentades, arrugues, etc.
referències
- Drugs.com. (2018). Drugs.com: Know more. Be sure. Retrieved January 8, 2020, from www.drugs.com
- Drugs.com. (2019). Drugs.com: Know more. Be sure. Retrieved January 8, 2020, from www.drugs.com
- Drugs.ncats.io. National Center for Advancing Translational Sciences. Retrieved January 8, 2020, from www.drugs.ncats.io
- Everyday Health. Retrieved January 8, 2020, from www.everydayhealth.com
- Gill, GB (1991). Benzil-Benzilic Acid Rearrangements.
- National Center for Biotechnology Information. PubChem Database. Benzilic acid, CID = 6463, pubchem.ncbi.nlm.nih.gov
- Robertson, D. (2012). Miracosta College. Retrieved January 8, 2020, from www.miracosta.edu
- Ruey, JI, & Van Scott, EJ (1997). US Patent No. 5.621.006. Washington, DC: OS Patent and Trademark Office.
- Selman, S., & Eastham, JF (1960). Benzilic acid and related rearrangements. Quarterly Reviews, Chemical Society, 14 (3), 221-235.
- Thornton, P. (2019). Drugs.com: Know more. Be sure. Retrieved January 8, 2020, from www.drugs.com