Acid hidroxamic

Acizii hidroxamici sunt o clasă de compuși organici cu aceeași grupă funcțională în care o hidroxilamină este încorporată unui acid carboxilic. Formula generală a acestora este R-CO-NH-OH. Acizii hidroxamici au fost introduși pentru prima dată în 1869 de H. Lossen, când acesta a izolat acidul oxalohidroxamic ca un produs al reacției dintre hidroxilamină și oxalatul de dietil.^[1]

Structură

Formula generală a unui acid hidroxamic

Formula generală a unui acid hidroxamic este R-CO-NH-OH, în care R reprezintă radicalul organic, CO grupa carbonil, iar NH-OH o hidroxilamină. Astfel, acizii hidroxamici pot fi considerați derivați atât ai hidroxilaminei, cât și ai acizilor carboxilici.

Acizii hidroxamici au fost clasificați ca primari, secundari și ciclici. Structural, ei pot fi reprezentați în două forme tautomere, anume forma ceto și forma enol (prezintă tautomerie ceto-enolică). Mai mult, fiecare tautomer poate adopta conformația E sau Z.^[2]

Proprietăți fizice

Acizii hidroxamici sunt solide cristalizate, de culoare albă,^[3] cu excepția substituenților iodo și nitro care au culoarea roz, respectiv galben deschis.^[4] Aceștia sunt solubili în cloroform, benzen fierbinte, dietileter, dioxan și alcool, puțin solubili în tetraclorură de carbon și benzen rece și insolubili în apă. Au puncte de fierbere scăzute. Din punct de vedere acido-bazic, acizii hidroxamici sunt acizi slabi.^[5] Totuși, sunt acizi mai tari decât fenolii. Aciditatea acestora se datorează în principal grupei -OH, în timp ce suprimarea caracterului acid a fost atribuită legăturilor de hidrogen intramoleculare.^[6]

Obținere

Acizii hidroxamici se prepară, de obicei, în urma reacției dintre săruri de hidroxilamină și esteri sau cloruri de acizi. De exemplu, ecuația reacției de obținere a acidului benzohidroxamic este:^[7]

C₆H₅CO₂Me + NH₂OH → C₆H₅C(O)NHOH + MeOH

Acizii hidroxamici în natură

Acidul hidroxamic ciclic DIBOA și derivatul său metilat DIMBOA sunt prezenți în porumb și o varietate de ierburi și conferă rezistență la dăunători și agenți patogeni.^[8]

Utilizări

Acizii hidroxamici sunt utilizați pe scară largă în domeniul biologiei. Aceștia formează complecși cu metale precum fierul. Mulți complecși ale acizilor hidroxamici (sideroforii) sunt utilizate pentru a trata tulburările de metabolism al fierului. De exemplu, desferioxamina este utilizată ca medicament în tratarea anemiei Cooley.^[9] De asemenea, complecșii metalici ale acizilor hidroxamici joacă un rol important în sistemele vii ca constituenți ai antibioticelor,^[10] factorilor de creștere,^[11] inhibitorilor tumorali^[12] și factorilor de diviziune celulară.^[13][14]

Note

Commons

Wikimedia Commons conține materiale multimedia legate de Acid hidroxamic

1. en Harry L. Yale (decembrie 1943). „The hydroxamic acids”. Chemical Reviews. 33 (3): 209. doi:10.1021/cr60106a002.
2. en Diana Cheshmedzhieva; et al. (ianuarie 2018). „Sulfur and selenium derivatives of suberoyl anilide hydroxamic acid (SAHA) as a plausible HDAC inhibitors: A DFT study of their tautomerism and metal affinity/selectivity”. Bulgarian Chemical Communications. 50 (J): 230.Mentenanță CS1: Utilizare explicită a lui et al. (link)
3. en Rekha Kadam, R. M. Shrivastava (1987). „Preparation and Properties of Some N-Substituted Hydroxamic Acids”. Oriental Journal of Chemistry. 3 (1).
4. en K. A. Advendra, D. R. Rangon (1980). Journal of Chemical & Engineering Data. 25: 295.
5. en M. Rasuljan, N. Jan, M. A. Khwaja (1996). Journal of the Chemical Society of Pakistan. 18 (2): 101.
6. en Y. K. Agrawal (1970). Reviews in Analytical Chemistry. 5: 3.
7. C. R. Hauser and W. B. Renfrow, Jr "Benzohydroxamic Acid" Org. Synth. 1939, volume 19, p. 15ff.
8. en David Hopwood, ed. (2012). „Natural Product Biosynthesis by Microorganisms and Plants, Part C”. Methods in Enzymology. 517. Academic Press. ISBN 9780124046344.
9. en Marvin J. Miller (noiembrie 1989). „Syntheses and therapeutic potential of hydroxamic acid based siderophores and analogs”. Chemical Reviews. 89 (7): 1563–1579. doi:10.1021/cr00097a011.
10. en H. Okada, K. Yamamoto, S. Tsutano, S. Nakamura (iulie 1988). „A new group of antibiotics, hydroxamic acid antimycotic antibiotics. I. Precursor-initiated changes in productivity and biosynthesis of neoenactins NL1 and NL2”. The Journal of Antibiotics. Tokyo. 41 (7): 869–874. PMID 3417560.Mentenanță CS1: Nume multiple: lista autorilor (link)
11. en Wayne R. Burt, Anthony L. Underwood, Georgia L. Appleton (septembrie 1981). „Hydroxamic Acid from Histoplasma capsulatum That Displays Growth Factor Activity”. Applied and Environmental Microbiology. 42 (3): 560–563. PMID 7294789.Mentenanță CS1: Nume multiple: lista autorilor (link)
12. en James J.-W. Duan; et al. (15 octombrie 2002). „Discovery of γ-Lactam Hydroxamic Acids as Selective Inhibitors of Tumor Necrosis Factor α Converting Enzyme:  Design, Synthesis, and Structure−Activity Relationships”. Journal of Medicinal Chemistry. 45 (23): 4954–4957. doi:10.1021/jm0255670.Mentenanță CS1: Utilizare explicită a lui et al. (link)
13. en B. R. Byers, M. V. Powell, C. E. Lankford (ianuarie 1967). „Iron-chelating hydroxamic acid (schizokinen) active in initiation of cell division in Bacillus megaterium”. Journal of Bacteriology. 93 (1): 286–294. PMID 4960152.Mentenanță CS1: Nume multiple: lista autorilor (link)
14. en Barbara Kurzak, Etelka Farkas, Tadeusz Glowiak, Henryk Kozlowski (1991). „X-Ray and potentiometric studies on a pentanuclear copper(II) complex with β-alaninehydroxamic acid”. Journal of the Chemical Society, Dalton Transactions (2): 163–167. doi:10.1039/DT9910000163.Mentenanță CS1: Nume multiple: lista autorilor (link)