Hexametilentetramina

Hexametilentetramina, también conocida como metenamina, hexamina o urotropina, es un compuesto orgánico heterocíclico con el fórmula (CH₂)₆N₄. Este compuesto cristalino blanco es altamente soluble en agua y disolventes orgánicos polares. Tiene una estructura en forma de jaula similar al adamantano. Es útil en la síntesis de otros compuestos orgánicos, incluidos plásticos, productos farmacéuticos y aditivos de caucho. Se sublima al vacío a 280 °C.

Síntesis, estructura, reactividad

La hexametilentetramina fue descubierta por Aleksandr Butlerov en 1859. Se prepara industrialmente combinando formol y amoniaco:

La reacción se puede realizar en fase gaseosa y en solución.

La molécula tiene una estructura tetraédrica en forma de jaula, similar al adamantano. Cuatro vértices están ocupados por átomos de nitrógeno, que están unidos por grupos metileno. Aunque la forma molecular define una jaula, no hay espacio vacío disponible en el interior para unir otros átomos o moléculas, a diferencia de los éteres corona o estructuras de criptando más grandes.

La molécula se comporta como una base de amina, experimentando protonación y N-alquilación (por ejemplo, cuaternio-15).

Aplicaciones

El uso predominante de la hexametilentetramina es en la producción de preparaciones líquidas o en polvo de resinas fenólicas y compuestos de moldeo de resina fenólica, donde se agrega como componente endurecedor. Estos productos se utilizan como aglutinantes, p.e. en forros de frenos y embragues, productos abrasivos, textiles no tejidos, piezas conformadas producidas por procesos de moldeo y materiales ignífugos.

Usos médicos

Al igual que la sal del ácido mandélico (mandelato de metenamina) o la sal del ácido hipúrico (hipurato de metenamina), se utiliza para el tratamiento de la infección del tracto urinario. En un ambiente ácido, se cree que la metenamina actúa como antimicrobiano al convertirse en formaldehído. Una revisión sistemática de su uso para este propósito en mujeres adultas encontró que no había evidencia suficiente de beneficio y se necesita más investigación. Un estudio del Reino Unido demostró que la metenamina es tan efectiva como los antibióticos en dosis bajas diarias para prevenir las ITU entre mujeres que experimentan ITU recurrentes. Como la metenamina es un antiséptico, puede evitar el problema de la resistencia a los antibióticos.

La metenamina actúa como un antitranspirante de venta libre debido a la propiedad astringente del formaldehído.

Tinciones histológicas

Las tinciones de plata con metenamina se utilizan para teñir en histología, incluidos los siguientes tipos:

• La mancha de plata de metentamina de Grocott, utilizada ampliamente como una pantalla para organismos hongos.
• Mancha de Jones, una metentamina plateada-Acido periodico-Esquiff que mancha para la membrana del sótano, aprovechando para ver la membrana del sótano "spiked" Glomerular asociada con la glomerulonefritis membranosa.

Combustible sólido

Junto con el 1,3,5-trioxano, la hexametilentetramina es un componente de las tabletas de combustible de hexamina utilizadas por campistas, aficionados, militares y organizaciones de ayuda para calentar alimentos para acampar o raciones militares. Arde sin humo, tiene una alta densidad energética de 30,0 megajulios por kilogramo (MJ/kg), no se licua mientras arde y no deja cenizas, aunque sus vapores son tóxicos.

Los laboratorios de protección contra incendios utilizan tabletas estandarizadas de 0,149 g de metenamina (hexamina) como fuente de fuego limpia y reproducible para probar la inflamabilidad de alfombras y tapetes.

Aditivo alimentario

La hexametilentetramina o hexamina también se utiliza como aditivo alimentario como conservante (número INS 239). Está aprobado para su uso con este fin en la UE, donde figura con el número E E239; sin embargo, no está aprobado en EE. UU., Rusia, Australia o Nueva Zelanda.

Reactivo en química orgánica

La hexametilentetramina es un reactivo versátil en síntesis orgánica. Se utiliza en la reacción de Duff (formilación de arenos), la reacción de Sommelet (conversión de haluros de bencilo en aldehídos) y en la reacción de Delepine (síntesis de aminas a partir de haluros de alquilo).

Explosivos

La hexametilentetramina es el componente base para producir RDX y, en consecuencia, C-4, así como octógeno (un coproducto con RDX), dinitrato de hexamina, diperclorato de hexamina y HMTD.

Usos históricos

La hexametilentetramina se introdujo por primera vez en el ámbito médico en 1895 como antiséptico urinario. Sin embargo, sólo se utilizaba en casos de orina ácida, mientras que el ácido bórico se utilizaba para tratar infecciones del tracto urinario con orina alcalina. El científico De Eds descubrió que existía una correlación directa entre la acidez del ambiente de hexametilentetramina y la velocidad de su descomposición. Por lo tanto, su eficacia como fármaco dependía en gran medida de la acidez de la orina más que de la cantidad de fármaco administrada. En un ambiente alcalino, se encontró que la hexametilentetramina era casi completamente inactiva.

La hexametilentetramina también se usó como método de tratamiento para los soldados expuestos al fosgeno en la Primera Guerra Mundial. Estudios posteriores han demostrado que grandes dosis de hexametilentetramina brindan cierta protección si se toman antes de la exposición al fosgeno, pero ninguna si se toman después.

Productoras

Desde 1990 el número de productores europeos ha ido disminuyendo. La fábrica francesa de SNPE cerró en 1990; en 1993, cesó la producción de hexametilentetramina en Leuna, Alemania; en 1996 cerró la planta italiana de Agrolinz; en 2001, cerró el productor británico Borden; en 2006 se cerró la producción en Chemko, República Eslovaca. Los productores restantes incluyen INEOS en Alemania, Caldic en los Países Bajos y Hexion en Italia. En Estados Unidos, Eli Lilly and Company dejó de producir tabletas de metenamina en 2002. En Australia, Thales Australia Ltd fabrica las tabletas de hexamina para combustible. En México, Abiya produce hexamina.