Imidazol

Imidazole
Nomes
Nome IUPAC	1,3-diazol
Outros nomes	Imidazol 1,3-diazaciclopenta-2,4-dieno
Imidazol Identificadores Número CAS 288-32-4 PubChem 795 ChemSpider 773 Número RTECS N13325 1985-86 SMILES   n1ccc1
Imidazol Propriedades Fórmula química C3H4N2 Massa molar 68,08 g/mol Aparência sólido branco ou amarelado Densidade 1,03 g·cm-3 [1] Ponto de fusão 90–91 °C [1] Ponto de ebulição 257 °C [1] Solubilidade em água 633 g·l-1 a 20 °C [1] Solubilidade solúvel em etanol, clorofórmio, éter dietílico e piridina [1] Acidez (pKa) 6,95 (25 °C) [2]
Imidazol Estrutura Estrutura cristalina monoclínico Geometria de coordenação anel plano, de 5 membros Momento dipolar 3.61D
Imidazol Riscos associados MSDS External MSDS Principais riscos associados Corrosivo Frases R R20 R22 R34 R41 Frases S S26 S36 S37 S39 S45 Ponto de fulgor 146 °C LD50 760 mg·kg-1 (Porquinho-da-Índia , oral) [3] 880 mg·kg-1 (Camundongo, oral) [4] 220 mg·kg-1 (Rato, oral) [3]
Imidazol Compostos relacionados compostos com anel aromático simples relacionados Pirrol (apenas um N no anel) Pirazol (2 Ns nas posições 1,2) Oxazol (um O em vez de um N) Tiazol (um S em vez de um N) Pirimidina (hexagonal) Benzimidazol (um benzeno fundido ao anel pentagonal) Purina (um anel hexagonal com mais dois N fundido ao anel pentagonal) Compostos relacionados Imidazolidina (saturado) N-metilimidazol Ácido urocânico (ácido (E)-3-(1H-imidazol-5-il)prop-2-enoico) Histamina (2-(1H-imidazol-4-il)etanamina) Histidina (ácido 2-amino-3-(1H-imidazol-4-il)propanoico)
Página de dados suplementares
Estrutura e propriedades	n, εr, etc.
Dados termodinâmicos	Phase behaviour Solid, liquid, gas
Dados espectrais	UV, IV, RMN, EM
Exceto onde denotado, os dados referem-se a materiais sob condições normais de temperatura e pressão. Referências e avisos gerais sobre esta caixa. Alerta sobre risco à saúde.

Imidazol é um composto orgânico de fórmula C₃H₄N₂. Este composto aromático heterocíclico é classificado como alcaloide. Imidazol também pode se referir a classe de compostos heterocíclicos com estrutura de anel aromático similar, mas com vários substituintes. Esta classe de composto heterocíclicos e importante bloco de construção de compostos bioquímicos como histidina e seu hormônio relacionado histamina. Imidazol também serve como base ou ácido fraco. Muitos fármacos contêm o anel imidazólico, como antifúngicos e o nitroimidazol.^{[5][6][7][8][9]}

Imidazol foi primeiramente sintetizado por Heinrich Debus em 1858, mas vários derivados de imidazole foram descobertos anteriormente, na década de 1840. Esta síntese, mostrada abaixo, utiliza glioxal e formaldeído na presenca de amônia . Ainda que seja considerada de baixa eficiência, esta reação ainda e utilizada.^[10]

Imidazol possui um anel planar de 5-membros, solúvel em água e outros solventes polares, com um dipolo de 3.61D. Sua ocorrência está relacionada a duas formas tautoméricas equivalentes, em função do átomo de hidrogênio poder estar localizado em qualquer um dos dois átomos de nitrogênio. É classificado como composto aromático em função da presença de um sexteto de ligações. Algumas estruturas de ressonância estão relacionadas abaixo:

Imidazol é composto anfótero, i.e. pode ser usado como ácido ou como base. Como ácido, o pK_a of e 14.5, sendo menos ácido do que ácidos carboxílicos, fenóis, e imidas. O próton ácido está localizado no nitrogênio N-1. Como base,o pK_a do conjugado ácido e aproximadamente 7, tornando este composto cerca de sessenta vezes mais básico que piridina.

Imidazol pode ser sintetizado por inúmeros métodos. Na literatura, estes métodos são comumente classificados de acordo com a forma e o número de ligações que são feitas para formar o anel imidazólico. Por exemplo, o método de Debus forma as ligações (1,2), (3,4), e (1,5) utilizando cada reagente como um fragmento do anel, logo este seria um método de formação de 3 ligações, conforme pode ser visto abaixo:

Imidazol está presente em várias moléculas de importância biológica, como o aminoácido histidina, que possui o anel imidazólico em sua cadeia lateral. Histidina pode ser descarboxilada e transformada em histamina, conforme abaixo:

Outra aplicação do imidazol é a purificação de proteínas recombinantes marcadas com um cauda de histina, através de cromatografia de afinidade com iões metálicos imobilizados. O imidazol é utilizado na etapa de eluição, no qual um excesso deste composto é aplicado na coluna, competindo pela ligação com o metal através de coordenação química, libertando assim as proteínas.

Imidazole tem se tornado bastante importante para industria farmacêutica. Imidazoles sintéticos estão presentes em muitos fungicidas, antiprotozoários e anti-hipertensivos. Imidazol também faz parte do composto teofilina, um estimulante do sistema nervoso central, encontrado em folhas de chá e em feijões. Também esta presente em fármacos anticancer, como mercaptopurina, que interfere no genoma.

Imidazol tem sido utilizado intensivamente como inibidor de processos corrosivos em metais de transição, como o cobre. Derivados de imidazol possuem importância industrial e tecnológica, como o polibenzimidazol (PBI). O PBI contem o anel imidazólico fusionado com o anel benzênico e possui e aplicado contra incêndios.

Sais de imidazol são formados através da protonação ou substituição no nitrogênio do imidazol. Estes sais são utilizados como precursores de carbenos estáveis. Sais onde o o imidazol esta desprotonado também são possíveis.

Todos terminam em "azol"^[11]:

• metronidazol
• clotrimazol
• miconazol
• cetoconazol
• ornidazol
• fenticonazol
• azanidazol
• propenidazol
• butoconazol
• omoconazol
• oxiconazol
• flutrimazol
• sertaconazol

Os derivados do imidazol são usados para tratar as seguintes micoses e protozoonoses^[12]:

• Balanite
• Candidíase
• Coccidioidomicose
• Dermatofitose
• Histoplasmose
• Infecções do trato gastrointestinal produzido por fungos
• Micose sistêmica
• Onicomicose
• Paracoccidioidomicose
• Pitiríase
• Tineas diversas
• Tricomoníase
• Vaginose ou vulvovaginite micótica

• Anel aromático simples - inclui vários compostos formados por um anel pentagonal

Referências