Azepina

Azepina
formula di struttura e modello molecolare
formula di struttura e modello molecolare
Nome IUPAC
Azepina
Caratteristiche generali
Formula bruta o molecolareC6H7N
Numero CAS291-69-0
PubChem6451476
SMILES
C1=CC=CNC=C1
Indicazioni di sicurezza
Frasi R--
Frasi S--

L'azepina è composto chimico di formula C6H7N.[1]

Caratteristiche strutturali e fisiche

È un composto organico eterociclico a sette atomi, con un carbonio sostituito da un atomo azoto.[1][2] Gli atomi sono numerati a partire dall'azoto, pertanto si identificano quattro diverse forme tautomeriche (1H, 2H, 3H e 4H) la cui stabilità diminuisce nell'ordine 3H > 4H >2H > 1H.[3] L'1H-azepina esiste come un olio rosso a −78°C.[4]

Caratteristiche comuni[5]
N. di atomi pesanti 7
Massa monoisotopica 93,057849228 u
Caratteristiche diverse tra le quattro forme
Caratteristica Azepina 1H[5] Azepina 2H[6] Azepina 3H[7] Azepina 4H[8]
N. di accettori di legami a idrogeno 1 1
N. di donatori di legami a idrogeno 1 -
Superficie polare 12 Ų 12,4 Ų
LogPow 1,7 0,7 0,8

Sintesi del composto

La fotolisi dell'azoturo arilico produce molte azepine sostituite e azepinoni attraverso il riarrangiamento e l'espansione dell'anello dei nitreni arilici, in diverse condizioni di reazione. La maggior parte dei prodotti sono sintetizzati sia in condizioni fotochimiche che in diverse condizioni termiche.[9] Diversi scienziati sono stati in grado di sintetizzare l'azepina sostituita a temperatura ambiente.[10][11]

Nel 2002, è stata portata a termine una reazione simile a una temperatura molto bassa (3K, -270,15°C), ottenendo una resa pari al 60-75% in soluzione acquosa. Tuttavia, la massima resa (75%) è stata ottenuta a 24,85°C, applicando fotolisi a flusso continuo sugli azidi arilici.[12][13]

Reattività e caratteristiche chimiche

L'1H-azepina è instabile e ne sono conosciuti pochissimi derivati. In condizioni molto lievi, si isomerizza nella più stabile 3H-azepina tramite il riarrangiamento del doppio legame. È stato osservato che il gruppo elettron-attrattore sull'azoto aumenta la stabilità delle 1H-azepine, probabilmente evitando il ruolo della coppia solitaria di elettroni. Uno dei composti, la 1-(p-bromofenilsulfonil)-1H-azepina, esiste come un anello a sette membri a forma di barca, contenente legami singoli e doppi alternati tra carboni Csp (2)-Csp(2).[4]

Spettri analitici

Applicazioni

Le azepine completamente ridotte e i loro derivati benzoici alchilano e acetilano l'azoto nelle condizioni comunemente impiegate per sintetizzare le ammine secondarie.[19] Vengono utilizzati come scheletro in molti prodotti farmaceutici per il trattamento di malattie cardiache,[20] disturbi neuropsichiatrici,[21][22] così come nella ricerca di nuove molecole antitumorali[23][24] oltre che in alcuni prodotti naturali.[25]

Note

  1. ^ a b (EN) Jason A. Smith, Peter P. Molesworth e Christopher J.T. Hyland, Seven-Membered Rings, vol. 22, Elsevier, 2011, pp. 491–536, DOI:10.1016/s0959-6380(11)22016-6, ISBN 978-0-08-096685-4. URL consultato il 13 aprile 2025.
  2. ^ (EN) Attila G. Császár, Jean Demaison e Heinz Dieter Rudolph, Equilibrium Structures of Three-, Four-, Five-, Six-, and Seven-Membered Unsaturated N-Containing Heterocycles, in The Journal of Physical Chemistry A, vol. 119, n. 9, 5 marzo 2015, pp. 1731–1746, DOI:10.1021/jp5084168. URL consultato il 13 aprile 2025.
  3. ^ (DE) EBCONT Communications, Azepine, su roempp.thieme.de. URL consultato il 13 aprile 2025.
  4. ^ a b Jason A. Smith, Peter P. Molesworth e John H. Ryan, Chapter 7: Seven-Membered Rings, collana Progress in Heterocyclic Chemistry, vol. 21, Elsevier, 1º gennaio 2009, pp. 491–530, DOI:10.1016/s0959-6380(09)70044-3. URL consultato il 13 aprile 2025.
  5. ^ a b (EN) PubChem, 1H-Azepine, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 13 aprile 2025.
  6. ^ (EN) PubChem, 2H-azepine, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 13 aprile 2025.
  7. ^ (EN) PubChem, 3H-Azepine, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 13 aprile 2025.
  8. ^ (EN) PubChem, 4H-azepine, su pubchem.ncbi.nlm.nih.gov. URL consultato il 13 aprile 2025.
  9. ^ (EN) Manvinder Kaur, Sonali Garg e Dharambeer S. Malhi, A Review on Synthesis, Reactions and Biological Properties of Seven Membered Heterocyclic Compounds: Azepine, Azepane, Azepinone, in Current Organic Chemistry, vol. 25, n. 4, pp. 449–506, DOI:10.2174/1385272825999210104222338. URL consultato il 13 aprile 2025.
  10. ^ (EN) Kaddour Lamara e Robert K. Smalley, 3H-azepines and related systems. Part 4. Preparation of 3H-azepin-2-ones and 6H-azepino[2,1-b]quinazolin-12-ones by photo-induced ring expansions of aryl azides, in Tetrahedron, vol. 47, n. 12-13, 1991, pp. 2277–2290, DOI:10.1016/S0040-4020(01)96138-1. URL consultato il 13 aprile 2025.
  11. ^ (EN) Farhan R Bou-Hamdan, François Lévesque e Alexander G O'Brien, Continuous flow photolysis of aryl azides: Preparation of 3 H -azepinones, in Beilstein Journal of Organic Chemistry, vol. 7, 17 agosto 2011, pp. 1124–1129, DOI:10.3762/bjoc.7.129. URL consultato il 13 aprile 2025.
  12. ^ (DE) Hans Henning Wenk e Wolfram Sander, 2,3,5,6-Tetrafluorphenylnitren-4-yl: ein Nitrenradikal mit Quartett-Grundzustand, in Angewandte Chemie, vol. 114, n. 15, 2 agosto 2002, pp. 2873–2876, DOI:10.1002/1521-3757(20020802)114:15<2873::AID-ANGE2873>3.0.CO;2-G. URL consultato il 13 aprile 2025.
  13. ^ (EN) Stefan Bräse, Carmen Gil e Kerstin Knepper, Organic Azides: An Exploding Diversity of a Unique Class of Compounds, in Angewandte Chemie International Edition, vol. 44, n. 33, 19 agosto 2005, pp. 5188–5240, DOI:10.1002/anie.200400657. URL consultato il 13 aprile 2025.
  14. ^ Vishnu Ji Ram, Arun Sethi e Mahendra Nath, Chapter 3 - Seven-Membered Heterocycles, Elsevier, 1º gennaio 2019, pp. 393–425, DOI:10.1016/b978-0-12-819210-8.00003-5, ISBN 978-0-12-819210-8. URL consultato il 13 aprile 2025.
  15. ^ 1H-Azepine - Optional[13C NMR] - Chemical Shifts - SpectraBase, su spectrabase.com. URL consultato il 13 aprile 2025.
  16. ^ (EN) 2H-AZEPINE - Optional[13C NMR] - Chemical Shifts - SpectraBase, su spectrabase.com. URL consultato il 13 aprile 2025.
  17. ^ 3H-Azepine - Optional[13C NMR] - Chemical Shifts - SpectraBase, su spectrabase.com. URL consultato il 13 aprile 2025.
  18. ^ 3H-Azepine - Optional[MS (GC)] - Spectrum - SpectraBase, su spectrabase.com. URL consultato il 13 aprile 2025.
  19. ^ R. K. Smalley, 5.16 - Azepines, Pergamon, 1º gennaio 1984, pp. 491–546, DOI:10.1016/b978-008096519-2.00122-3, ISBN 978-0-08-096519-2. URL consultato il 13 aprile 2025.
  20. ^ Hayato Fukuda, Saki Ito e Kenji Watari, Identification of a Potent and Selective GPR4 Antagonist as a Drug Lead for the Treatment of Myocardial Infarction, in ACS Medicinal Chemistry Letters, vol. 7, n. 5, 7 marzo 2016, pp. 493–497, DOI:10.1021/acsmedchemlett.6b00014. URL consultato il 13 aprile 2025.
  21. ^ Harnam Singh, Nitin Gupta e Pramod Kumar, A New Industrial Process for 10-Methoxyiminostilbene: Key Intermediate for the Synthesis of Oxcarbazepine, in Organic Process Research & Development, vol. 13, n. 5, 20 agosto 2009, pp. 870–874, DOI:10.1021/op900127v. URL consultato il 13 aprile 2025.
  22. ^ Dmitry Tsvelikhovsky e Stephen L. Buchwald, Synthesis of Heterocycles via Pd-Ligand Controlled Cyclization of 2-Chloro-N-(2-vinyl)aniline: Preparation of Carbazoles, Indoles, Dibenzazepines, and Acridines, in Journal of the American Chemical Society, vol. 132, n. 40, 21 settembre 2010, pp. 14048–14051, DOI:10.1021/ja107511g. URL consultato il 13 aprile 2025.
  23. ^ (EN) David B. Kastrinsky, Jaya Sangodkar e Nilesh Zaware, Reengineered tricyclic anti-cancer agents, in Bioorganic & Medicinal Chemistry, vol. 23, n. 19, 2015-10, pp. 6528–6534, DOI:10.1016/j.bmc.2015.07.007. URL consultato il 13 aprile 2025.
  24. ^ (EN) Raed A. Al-Qawasmeh, Yoon Lee e Ming-Yu Cao, 11-Phenyl-[b,e]-dibenzazepine compounds: Novel antitumor agents, in Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, vol. 19, n. 1, 2009-01, pp. 104–107, DOI:10.1016/j.bmcl.2008.11.001. URL consultato il 13 aprile 2025.
  25. ^ Parisa Gholamzadeh, Chapter Three - The Pictet–Spengler Reaction: A Powerful Strategy for the Synthesis of Heterocycles, vol. 127, Academic Press, 1º gennaio 2019, pp. 153–226, DOI:10.1016/bs.aihch.2018.09.002. URL consultato il 13 aprile 2025.

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