Imidazolo

L’imidazolo è un composto organico avente formula (CH2)2N(NH)CH. Esso è un eterociclo aromatico pentatomico contenente due eteroatomi. L’aromaticità del composto è dovuta alla presenza di sei elettroni π di cui due imputabili all’azoto protonato. L’imidazolo contiene contemporaneamente sia un azoto di tipo piridinico che uno di tipo pirrolico. Alcune delle strutture di risonanza sono mostrate di seguito:

Esiste in due forme tautomeriche in quanto l’atomo di idrogeno può essere situato su entrambi gli atomi di azoto.

L’imidazolo è una sostanza anfotera e quindi può comportarsi sia da acido che da base. Il pKa dell’imidazolo è 14.5 e, pertanto esso è meno acido di acidi carbossilici, fenoli e immidi, ma notevolmente più acido degli alcoli. Esso può accettare un protone nella posizione 3 senza che venga distrutto il sestetto aromatico del sistema e funge da base e risultando sei volte più basico della piridina.

Sintesi. I metodi di sintesi per la formazione dell’anello imidazolico possono essere schematizzati nelle seguenti reazioni:

a)     Sintesi di Radiszewski. In tale sintesi si ottiene un derivato dell’imidazolo tramite la condensazione di un composto α-dicarbonilico e due equivalenti di ammoniaca in alcool.

imidazolo

b)     Condensazione di α-alogenochetoni con ammidine

c)     Reazione di tiocianati con α-amminoaldeidi o α-amminochetoni

Reattività.

a)     Alchilazione. L’alchilazione dell’imidazolo dà, come prodotto di reazione N-alchilderivati.

b)     Reazione con agenti elettrofili. Gli agenti elettrofili possono dare con l’imidazolo sia reazioni di addizione all’azoto imminico che reazioni di sostituzione che avvengono nelle posizioni di massima densità elettronica (2 e 4). La velocità delle reazioni dipende dalle condizioni di reazione e dalla natura dei sostituenti presenti: così in ambiente neutro o alcalino le reazioni di sostituzione elettrofila sono abbastanza veloci, mentre in ambiente acido si osserva diminuzione della reattività a causa della protonazione dell’azoto imminico, con conseguente diminuzione della densità elettronica dell’anello.

c)     Reazione con agenti nucleofili. La reattività dell’imidazolo nei confronti degli agenti nucleofili è normalmente molto bassa, ma aumenta in presenza di gruppi elettronattrattori (-NO2, -CN)

Importanza dell’imidazolo. L’imidazolo gioca un ruolo importante nella chimica biologica: esso costituisce un componente laterale dellistidina, amminoacido essenziale. Le caratteristiche acido-base dell’imidazolo vengono sfruttate dagli enzimi

Le caratteristiche acido-base dell’imidazolo vengono sfruttate dagli enzimi in vari modi. L’azoto basico dell’istidina viene usato per rimuovere uno ione H+ dalla serina, dalla treonina o dalla cisteina per attivarle come nucleofili. L’anello imidazolico trasferisce uno ione H+ estraendolo da un donatore tramite il suo azoto basico e cedendo lo ione H+ legato al suo atomo di azoto acido  ad un accettore.

L’istidina è presente in molte proteine e gioca un ruolo importante nella struttura e nella funzione dell’ emoglobina. L’istidina può essere decarbossilata a istamina che è un altro importante composto correlabile alle reazioni allergiche.

Inoltre i derivati dell’imidazolo costituiscono una classe di agenti antifungini sintetici ad ampio spettro di azione. L’azione sui lieviti e sui funghi sembra imputabile alla capacità di alterare la permeabilità delle membrane. Farmaci come il clotrimazolo, l’econazolo e il miconazolo vengono impiegati per uso topico nella terapia delle infezioni fungine superficiali e nelle micosi intestinali. In particolare il clotrimazolo viene usato nella cura della Candida, mentre il chetonazolo e il miconazolo hanno un uso sistemico.

L’imidazolo salicilato viene usato nella cura di stati infiammatori delle vie aeree e do pertinenza otorinolaringoiatrica e stati febbrili e fa parte dei farmaci antinfiammatori non steroidei (FANS)

 

 

 

 

 

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Author: Chimicamo

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