Ácido bencílico: síntesis, transposición y usos
El ácido bencílico, también conocido como ácido difenilglucólico o ácido 2-hidroxi-2,2-difenilacético, es un compuesto orgánico aromático que se emplea en la síntesis de compuestos con diferentes utilidades. Se trata de un ácido 2-hidroxi monocarboxílico, cuya fórmula química es C14H12O3 (en su estructura posee dos anillos fenólicos) y que tiene un peso molecular de 228.25 g/mol.
Es normalmente empleado en la industria química, donde se adquiere como un polvo cristalino de color amarillento con una buena solubilidad en alcoholes primarios y con un punto de ebullición cercano a los 180 °C.
Ha sido clasificado como un ácido de “Brønsted”. Lo que quiere decir que se trata de un compuesto capaz de donar iones hidrógeno a una molécula aceptora que funciona como una base de Brønsted.
Su síntesis fue conseguida por primera vez en 1838 y, desde entonces, es reconocida como el “prototipo” para una clase general de “rearreglos” moleculares con distintos propósitos sintéticos o para la investigación experimental, incluyendo algunas técnicas de “rastreo” o “trazado” con isótopos.
El ácido bencílico es utilizado en la industria farmacéutica para la síntesis de glicolatos farmacéuticos, que son compuestos que funcionan como excipientes para el transporte y la “entrega” de fármacos como el clidinium, el dilantin, el mepenzolato, el flutropium y otros.
Además, también ha sido empleado exitosamente como potenciador de productos cosméticos farmacológicos para tratar el acné, la psoriasis, las manchas por envejecimiento, las arrugas y otras afecciones dermatológicas comunes.
Índice del artículo
La síntesis del ácido bencílico fue reportada por primera vez en 1838, cuando von Liebig describió la transformación por rearreglo de una α-dicetona aromática común (el bencilo) en la sal de un α-hidroxiácido (el ácido bencílico), inducida por un ion hidróxido.
Esta reacción de “rearreglo” molecular del bencilo para producir ácido bencílico tiene que ver con la migración de un grupo arilo (un sustituyente derivado de un grupo aromático, a menudo un hidrocarburo aromático), que es propiciada por la presencia de un compuesto básico.
En vista de que dicho proceso fue probablemente una de las primeras reacciones de rearreglo molecular conocidas, el mecanismo de rearreglo bencilo-ácido bencílico ha servido como modelo para muchos otros procesos en la síntesis orgánica y en el campo de la fisicoquímica orgánica.
En la actualidad, el ácido bencílico es preparado corrientemente a partir de bencilo o de benzoína, mediante el empleo de hidróxido de potasio como agente “inductor”. Durante el curso de la reacción se forma el compuesto intermediario conocido como “bencilato de potasio”, que es una sal carboxilato estable.
La acidificación con ácido clorhídrico del medio donde ocurre esta reacción es la que promueve, posteriormente, la formación del ácido bencílico a partir del bencilato de potasio. Además, muchos reportes experimentales también indican que la reacción es llevada a cabo en condiciones de alta temperatura.
La transposición (o rearreglo bencilo-ácido bencílico) es la reacción modelo para distintas transformaciones de α-dicetonas en sales de α-hidroxiácidos inducidas por bases. Esta puede ser llevada a cabo con distintos tipos de dicetonas como α-dicetonas aromáticas, semi aromáticas, alicíclicas, alifáticas o heterocíclicas, con el fin de producir ácido bencílico.
El mecanismo de reacción es básicamente el mismo en todos los casos. Consiste en tres pasos:
1- La adición reversible de un ion hidróxido a un grupo carbonilo del compuesto α-dicetona, es decir, a uno de sus grupos cetónicos, lo que origina un intermediario cargado negativamente que en muchos textos se conoce como un “hidroxialcóxido”.
2- El rearreglo intramolecular del intermediario, lo que produce un segundo intermediario que posee una conformación más adecuada para el ataque nucleofílico que tendrá lugar sobre el grupo carbonilo.
3- La conversión rápida del segundo intermediario en la sal del α-hidroxiácido correspondiente por medio de una reacción de transferencias de protones.
Las α-dicetonas también pueden ser transformadas en ésteres de ácido bencílico a través de su reacción con un alcohol en presencia de un ion alcóxido.
La transposición, entonces, no es más que la reacción orgánica de una α-dicetona en presencia de una base (usualmente hidróxido de potasio) para producir los ácidos α-hidroxicarboxílicos correspondientes, tal y como es el caso de la síntesis de ácido bencílico a partir de bencilo (1,2-difeniletanodiona).
Como se podría entender de este proceso, la transposición implica la migración intramolecular de un carbanión, que es un compuesto orgánico aniónico donde la carga negativa reside sobre un átomo de carbono.
El ácido bencílico, como se comentó anteriormente, es un compuesto orgánico que sirve de “base” para la síntesis química de diversos tipos de compuestos.
Los glicolatos farmacéuticos son un buen ejemplo de utilidades prácticas del ácido bencílico. Los glicolatos son empleados como excipientes, que no son más que sustancias que se mezclan con los medicamentos para darles sabor, forma, consistencia u otras propiedades (estabilidad, por ejemplo), pero que son inertes desde el punto de vista farmacológico.
Entre los principales medicamentos producidos con excipientes derivados del ácido bencílico están algunos compuestos derivados de:
– Clidinio: fármaco empleado para el tratamiento de ciertos desórdenes estomacales como las úlceras, el síndrome de intestino irritable, las infecciones intestinales, los calambres abdominales, entre otros. Actúa en la disminución de algunas secreciones corporales y usualmente se consigue en forma de bromuro de clidinio.
– Dilantina: también conocido genéricamente como fenitoína, que es una droga antiepiléptica o anti-convulsionante, útil para algunos tipos de convulsiones.
– Mepenzolato: utilizado para reducir la acidez estomacal y los espasmos musculares intestinales, así como también para el tratamiento de úlceras estomacales.
– Flutropio: agente anticolinérgico que funciona como antagonista competitivo de la acetilcolina y que se emplea principalmente para el tratamiento de las enfermedades pulmonares obstructivas crónicas.
En estos fármacos, la función del ácido bencílico como excipiente probablemente es la de transportar los compuestos activos y, una vez en el interior del organismo, puede que el enlace entre estos se hidrolice y se liberen estos últimos para ejercer sus funciones farmacológicas.
Además de los ya mencionados, el ácido bencílico también es empleado en las formulaciones de cosméticos farmacológicos, donde ha sido probado efectivo para el tratamiento del acné, la psoriasis, manchas por la edad, piel reseca, lesiones dérmicas pigmentadas, arrugas, etc.
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