fenazina

La fenazina es un compuesto orgánico con la fórmula (C ₆ H ₄ ) ₂ N ₂ . Es una pirazina anulada con dibenzo y la sustancia madre de muchos colorantes , como el rojo de toluileno , las indulinas y las safraninas (y las eurhodinas estrechamente relacionadas). ^[2] La fenazina cristaliza en agujas amarillas, que son escasamente solubles en alcohol . El ácido sulfúrico lo disuelve formando una solución de color rojo intenso.

Síntesis

Clásicamente, las fenazinas se preparan mediante la reacción de nitrobenceno y anilina en la reacción de Wohl-Aue . Otros métodos incluyen:

pirólisis de la sal de bario de azobenzoato
oxidación de anilina con óxido de plomo
Oxidación de dihidrofenazina, que se prepara calentando pirocatequina con o -fenilendiamina .
Oxidación de ortoaminodifenilamina con peróxido de plomo .

Derivados

Las fenazinas más complejas, como las naftofenazinas, naftazinas y naftotolazinas, pueden prepararse condensando ortodiaminas con ortoquinonas ^[3] o mediante la oxidación de una ortodiamina en presencia de α- naftol , y mediante la Descomposición de compuestos orto-anilido-(-toluido-etcétera)-azo con ácidos diluidos .
Si se utilizan alquil o aril-orto-diaminas, se obtienen bases de azonio. Las azinas son en su mayoría de color amarillo, destilan sin cambios y son estables a los oxidantes . Se añaden fácilmente a los yoduros de alquilo , formando sales de alquilazonio, y entre estos grupos hidroxilo también se produce la formación de anhídrido . Se disuelve en ácido sulfúrico concentrado con una fluorescencia de color verde amarillento .
Las rodaminas , estrechamente relacionadas con las ftaleínas, se forman por condensación de los alquil metaaminofenoles con anhídrido ftálico en presencia de ácido sulfúrico. Sus sales son finos tintes rojos. Mediante la entrada de grupos amino o hidroxilo en la molécula se forman colorantes. Los derivados monoamino o eurodinas se obtienen cuando las arilmonaminas se condensan con compuestos ortoaminoazo; condensando diclorimida de quinona o para-nitrosodimetilanilina con monoaminas que contienen una posición para libre, o oxidando orto-hidroxidiaminodipbenilaminas. Son sólidos de color rojo amarillento, que se comportan como bases débiles , sufriendo sus sales disociación hidrolítica en solución acuosa . Cuando se calienta con ácido clorhídrico concentrado , el grupo amino se reemplaza por el grupo hidroxilo y se producen los eurhodols fenólicos .

aminofenazina

Muchas aminofenazinas son colorantes destacados. Dos de los primeros colorantes sintéticos fueron las aminofenazinas, entre ellas la indulina y la nigrosina . ^[2]

La diaminofenazina simétrica es la sustancia madre del importante colorante rojo neutro (dimetildiaminotolufenazina). Se obtiene por oxidación de ortofenilendiamina con cloruro férrico .

En un proceso relacionado, la oxidación de una mezcla fría de para -aminodimetilanilina y meta -toluilendiamina da azul de toluileno. Esta indamina se forma como producto intermedio y pasa al rojo cuando se hierve; y también por oxidación de dimetilparafenilendiatnina con metatoluilendiamina. Cristaliza en agujas de color rojo anaranjado y su solución alcohólica presenta una fuerte fluorescencia. Tiñe la seda y el algodón mordido de un fino escarlata. Se le conoce comercialmente como rojo neutro . Para las sales de fenazonio , véase safranina . La benzo[c]cinolina es un isómero de la fenacina, con la que guarda la misma relación que el fenantreno con el antraceno .

Productos naturales

Las fuentes biológicas conocidas de compuestos de fenazina son en su mayoría de naturaleza bacteriana. ^[4] Algunos de los géneros que se sabe que producen fenazinas incluyen Pseudomonas spp., Streptomyces spp. y Pantoea agglomerans . Estos productos naturales de fenazina se han implicado en la virulencia y la aptitud competitiva de los organismos productores. Por ejemplo, la fenazina piocianina producida por Pseudomonas aeruginosa contribuye a su capacidad para colonizar los pulmones de pacientes con fibrosis quística . De manera similar, el ácido fenazina-1-carboxílico, producido por varias Pseudomonas, aumenta la supervivencia en ambientes del suelo y se ha demostrado que es esencial para la actividad de control biológico de ciertas cepas. ^[5]^[6]^[7]

Mientras que las fenazinas bacterianas participan principalmente en los metabolismos secundarios, la metanofenazina en las arqueas metanogénicas ( metanógenos ) participa en los metabolismos primarios y son importantes portadores de electrones. ^[8] La metanofenazina actúa como el equivalente funcional de las menaquinonas y ubiquinonas en otros organismos. La metanofenazina es la única fenazina conocida de origen no bacteriano y también es la única fenazina que participa en el metabolismo primario. ^[9]

Biosíntesis

La biosíntesis de fenazina se ramifica en la vía del ácido shikímico en un punto posterior al ácido corísmico . Luego se juntan dos moléculas de este intermediario derivado del corismato de forma diagonalmente simétrica para formar la estructura básica de fenazina. Las modificaciones secuenciales conducen entonces a una variedad de fenazina con diferentes actividades biológicas . Un ejemplo de alcaloides fenazínicos son la piocianina , el ácido safénico y las esmeraldinas.

Referencias

^ Nomenclatura de química orgánica: recomendaciones y nombres preferidos de la IUPAC 2013 (Libro azul) . Cambridge: Real Sociedad de Química . 2014. pág. 211. doi :10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.
^ ab Horst Berneth (2012). "Tintes de azina". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a03_213.pub3. ISBN 978-3527306732.
^ Alejandro R. Surrey (1955). "Piocianina". Síntesis orgánicas; Volúmenes recopilados , vol. 3, pág. 753.
^ Pierson, Leland S.; Pierson, Elizabeth A. (2010). "Metabolismo y función de fenazinas en bacterias: impactos en el comportamiento de las bacterias en el medio ambiente y procesos biotecnológicos". Microbiología y Biotecnología Aplicadas . 86 (6): 1659-1670. doi :10.1007/s00253-010-2509-3. ISSN 0175-7598. PMC 2858273 . PMID 20352425.
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^ McDonald, M., DV Mavrodi; et al. (2001). "Biosíntesis de fenazina en Pseudomonas fluorescens: punto de ramificación de la vía biosintética primaria del shikimato y papel del ácido fenazina-1,6-dicarboxílico". Mermelada. Química. Soc. 123 (38): 9459–9460. doi :10.1021/ja011243. PMID 11562236. {{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace )
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^ Beifuss, Uwe; Tietze, Mario; Bäumer, Sebastián; Deppenmeier, Uwe (17 de julio de 2000). "Metanofenazina: estructura, síntesis total y función de un nuevo cofactor de arqueas metanogénicas". Edición internacional Angewandte Chemie . 39 (14): 2470–2472. doi :10.1002/1521-3773(20000717)39:14<2470::aid-anie2470>3.0.co;2-r. ISSN 1433-7851. PMID 10941105.
^ Beifuss, Uwe; Tietze, Mario (26 de enero de 2005), Mulzer, Johann (ed.), "Methanophenazine and Other Natural Biologically Active Phenazines", Natural Products Synthesis II , Berlín, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg, vol. 244, págs. 77-113, doi :10.1007/b96889, ISBN 978-3-540-21124-2, consultado el 3 de julio de 2022

Este artículo incorpora texto de una publicación que ahora es de dominio público : Chisholm, Hugh , ed. (1911). "Fenazina". Enciclopedia Británica . vol. 21 (11ª ed.). Prensa de la Universidad de Cambridge. págs. 364–365.