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acridina

La acridina es un compuesto orgánico y un heterociclo de nitrógeno con la fórmula C 13 H 9 N. Las acridinas son derivados sustituidos del anillo original. Es una molécula plana que está estructuralmente relacionada con el antraceno con uno de los grupos CH centrales reemplazado por nitrógeno. Al igual que las moléculas relacionadas piridina y quinolina , la acridina es ligeramente básica. Es un sólido casi incoloro, que cristaliza en agujas. Existen pocas aplicaciones comerciales de las acridinas; Hubo un tiempo en que los tintes de acridina eran populares, pero ahora están relegados a aplicaciones específicas, como con la naranja de acridina . El nombre es una referencia al olor acre y al efecto acre irritante de la piel del compuesto.

Aislamiento y síntesis.

Carl Gräbe y Heinrich Caro aislaron por primera vez la acridina en 1870 a partir de alquitrán de hulla . [7] La ​​acridina se separa del alquitrán de hulla mediante extracción con ácido sulfúrico diluido . La adición de dicromato de potasio a esta solución precipita el bicromato de acridina. El bicromato se descompone utilizando amoniaco .

La acridina y sus derivados pueden prepararse mediante muchos procesos sintéticos. En la síntesis de acridina de Bernthsen , la difenilamina se condensa con ácidos carboxílicos en presencia de cloruro de zinc . Cuando el ácido fórmico es el ácido carboxílico, la reacción produce la acridina original. Con los ácidos carboxílicos superiores se generan los derivados sustituidos en el átomo de carbono meso .

La síntesis de acridina de Bernthsen.
La síntesis de acridina de Bernthsen.

Otros métodos más antiguos para la síntesis orgánica de acridinas incluyen la condensación de difenilamina con cloroformo en presencia de cloruro de aluminio , pasando los vapores de ortoaminodifenilmetano sobre litargirio calentado , calentando salicilaldehído con anilina y cloruro de zinc o destilando acridona (posición 9 del grupo carbonilo) . ) sobre polvo de zinc . [8] Otro método clásico para la síntesis de acridonas es la reacción de Lehmstedt-Tanasescu .

En enzimología , una acridona sintasa ( EC 2.3.1.159) es una enzima que cataliza la reacción química.

3 malonil-CoA + N -metilantraniloil-CoA ⇌ 4 CoA + 1,3-dihidroxi -N -metilacridona + 3 CO 2

Así, los dos sustratos de esta enzima son malonil-CoA y N-metilantraniloil - CoA, mientras que sus tres productos son CoA , 1,3-dihidroxi-N-metilacridona y CO2 . [9]

Reacciones

La acridina muestra las reacciones esperadas de un N -heterociclo insaturado. Sufre N -alquilación con yoduros de alquilo para formar yoduros de alquilacridinio, que se transforman fácilmente mediante la acción del ferricianuro de potasio alcalino en N -alquil acridonas .

Basicidad

La acridina y sus homólogos son débilmente básicos. La acridina es una fotobase que tiene un estado fundamental p K a de 5,1, similar al de la piridina , y un estado excitado p K a de 10,6. [10] También comparte propiedades con la quinolina .

Reducción y oxidación.

Las acridinas se pueden reducir a 9,10-dihidroacridinas, a veces llamadas leucoacridinas. La reacción con cianuro de potasio da el derivado 9-ciano-9,10-dehidro. Al oxidarse con permanganato de potasio , se produce ácido acridínico (C 9 H 5 N (CO 2 H) 2 ), también conocido como ácido quinolin -1,2-dicarboxílico. [8] La acridina se oxida fácilmente con ácido peroximonosulfúrico al óxido de acridina amina . La posición del carbono 9 de la acridina se activa para reacciones de adición . [11]

Aplicaciones

Varios tintes y fármacos presentan el esqueleto de acridina. [12] Muchas acridinas, como la proflavina , también tienen propiedades antisépticas . La acridina y sus derivados relacionados (como la amsacrina ) se unen al ADN y al ARN debido a su capacidad para intercalarse . El naranja de acridina (3,6-dimetilaminoacridina) es una tinción metacromática selectiva de ácidos nucleicos útil para la determinación del ciclo celular.

Tintes

Hubo un tiempo en que los colorantes de acridina eran comercialmente importantes, pero ahora son poco comunes porque no son resistentes a la luz . Los colorantes de acridina se preparan mediante condensación de derivados de 1,3-diaminobenceno . Es ilustrativa la reacción del 2,4-diaminotolueno con acetaldehído: [13]

Síntesis de CI Basic Yellow 9, un colorante de acridina.

La 9-fenilacridina es la base original de la crisanilina o 3,6-diamino-9-fenilacridina, que es el componente principal del colorante fosfina (que no debe confundirse con el gas fosfina ), un subproducto en la fabricación de rosanilina . La crisanilina forma sales de color rojo que tiñen la seda y la lana de un fino color amarillo; y las soluciones de las sales se caracterizan por su fina fluorescencia de color verde amarillento. La crisanilina fue sintetizada por O. Fischer y G. Koerner condensando o -nitrobenzaldehído con anilina, reduciéndose el o -nitro- p -diaminotrifenilmetano resultante al correspondiente compuesto o -amino, que por oxidación produce crisanilina.

La benzoflavina , un isómero de la crisanilina, también es un colorante y ha sido preparada por K. Oehler a partir de m -fenilendiamina y benzaldehído . Estas sustancias se condensan para formar tetraaminotrifenilmetano que, al calentarlo con ácidos, pierde amoníaco y produce 3,6-diamino-9,10-dihidrofenilacridina, de la que se obtiene la benzoflavina por oxidación. Es un polvo amarillo, soluble en agua caliente. [8]

Biología Molecular

Se sabe que la acridina induce pequeñas inserciones o eliminaciones en secuencias de nucleótidos, lo que resulta en mutaciones por cambio de marco . [14] Este compuesto fue útil para identificar la naturaleza triplete de los códigos genéticos . [14]

Estructura

Según lo establecido por cristalografía de rayos X , la acridina se ha obtenido en ocho polimorfos . Todos presentan moléculas planas muy similares con longitudes y distancias de enlace casi idénticas. [15] [16]

Seguridad

La acridina es un irritante de la piel. Su LD 50 (ratas, oral) es de 2000 mg/kg y 500 mg/kg (ratones, oral). [2]

Ver también

Referencias

  1. ^ abcdefghi Lide DR, ed. (2009). Manual CRC de Química y Física (90ª ed.). Boca Ratón, Florida : CRC Press . ISBN 978-1-4200-9084-0.
  2. ^ abcd "MSDS de acridina". www.fishersci.ca . Fisher científico . Consultado el 22 de junio de 2014 .
  3. ^ Nomenclatura de química orgánica: recomendaciones y nombres preferidos de la IUPAC 2013 (Libro azul) . Cambridge: Real Sociedad de Química . 2014. págs. 211, 214. doi : 10.1039/9781849733069-FP001. ISBN 978-0-85404-182-4.
  4. ^ abcd Acridina en Linstrom, Peter J.; Mallard, William G. (eds.); Libro web de química del NIST, base de datos de referencia estándar del NIST número 69 , Instituto Nacional de Estándares y Tecnología, Gaithersburg (MD) (consultado el 22 de junio de 2014)
  5. ^ abc Sigma-Aldrich Co. , Acridina. Recuperado el 22 de junio de 2014.
  6. ^ Guía de bolsillo de NIOSH sobre peligros químicos. "#0145". Instituto Nacional de Seguridad y Salud Ocupacional (NIOSH).
  7. ^ Gräbe C, Caro H (julio de 1870). "Ueber Acridina". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft (en alemán). 3 (2): 746–747. doi :10.1002/cber.18700030223.
  8. ^ abc  Una o más de las oraciones anteriores incorporan texto de una publicación que ahora es de dominio públicoChisholm H , ed. (1911). "Acridina". Enciclopedia Británica . vol. 1 (11ª ed.). Prensa de la Universidad de Cambridge. pag. 155.
  9. ^ Maier W, Baumert A, Schumann B, Furukawa H, Gröger D (1993). "Síntesis de 1,3-dihidroxi-N-metilacridona y su conversión en rutacridona mediante extractos libres de cultivos celulares de Ruta-graveolens". Fitoquímica . 32 (3): 691–698. Código Bib : 1993PChem..32..691M. doi :10.1016/S0031-9422(00)95155-0.
  10. ^ José R. Lakowicz. Principios de espectroscopia de fluorescencia 3ª edición. Saltador (2006). ISBN 978-0387-31278-1 . Capítulo 7. página 260. 
  11. ^ G. Collin, H. Höke, "Acridina" en la Enciclopedia de química industrial de Ullmann 2012, Wiley-VCH , Weinheim. doi :10.1002/14356007.a01_147
  12. ^ Denny (2002). "Derivados de acridina como agentes quimioterapéuticos". Química Medicinal Actual . 9 (18): 1655–65. doi :10.2174/0929867023369277. PMID  12171548.
  13. ^ Gessner T, Mayer U. "Tintes de triarilmetano y diarilmetano". Enciclopedia de química industrial de Ullmann . Weinheim: Wiley-VCH. doi :10.1002/14356007.a27_179. ISBN 978-3527306732.
  14. ^ ab Krebs JE, Goldstein ES, Kilpatrick ST (2 de marzo de 2017). GENES XII de Lewin. Aprendizaje de Jones y Bartlett. págs.157, 2927. ISBN 978-1-284-10449-3.
  15. ^ Stephens PW, Schur E, Lapidus SH, Bernstein J (2019). "Acridina forma IX". Acta Crystallographica Sección E. 75 (4): 489–491. Código Bib : 2019AcCrE..75..489S. doi : 10.1107/S2056989019003645 . PMC 6509685 . PMID  31161062. S2CID  174807725. 
  16. ^ Schur E, Bernstein J, Price LS, Guo R, Price SL, Lapidus SH, Stephens PW (2019). "El panorama (actual) de formas sólidas de acridina: ocho polimorfos y un hidrato" (PDF) . Crecimiento y diseño de cristales . 19 (8): 4884–4893. doi : 10.1021/acs.cgd.9b00557. S2CID  198349955.

Literatura

enlaces externos