Tetrazol

tetrazoles son una clase de compuesto heterocíclico orgánico sintético, que consta de un anillo de 5 miembros de cuatro átomos de nitrógeno y un átomo de carbono. El nombre tetrazol también se refiere al compuesto original con fórmula CH₂N₄, del cual se pueden formular tres isómeros.

Estructura y unión

Existen tres isómeros del tetrazol original, que se diferencian en la posición de los dobles enlaces: 1H-, 2H- y 5H-tetrazol. Los isómeros 1H- y 2H- son tautómeros, estando el equilibrio del lado del 1H-tetrazol en fase sólida. En la fase gaseosa domina el 2H-tetrazol. Estos isómeros pueden considerarse aromáticos, con 6 electrones π, mientras que el isómero 5H no es aromático.

Síntesis

1H-tetrazol se preparó por primera vez mediante la reacción de ácido hidrazoico anhidro y cianuro de hidrógeno bajo presión. El tratamiento de nitrilos orgánicos con azida de sodio en presencia de yodo o bisulfato de sodio sobre soporte de sílice como catalizador heterogéneo permite una síntesis ventajosa de 1H-tetrazoles 5-sustituidos. Otro método es la desaminación del 5-aminotetrazol, que puede obtenerse comercialmente o prepararse a su vez a partir de aminoguanidina.

2-aril-2H-tetrazoles se sintetizan mediante una reacción de cicloadición [3+2] entre un aril diazonio y trimetilsilildiazometano.

Usos

Existen varios agentes farmacéuticos que son tetrazoles, incluidos varios antibióticos del tipo de las cefalosporinas. Los tetrazoles pueden actuar como bioisósteros para grupos carboxilato porque tienen pKa similar y están desprotonados a pH fisiológico. Los bloqueadores de los receptores de angiotensina II, como losartán y candesartán, a menudo son tetrazoles. Un tetrazol muy conocido es el bromuro de dimetiltiazolildifeniltetrazolio (MTT). Este tetrazol se utiliza en el ensayo MTT para cuantificar la actividad respiratoria del cultivo de células vivas, aunque generalmente mata las células en el proceso. Algunos tetrazoles también se pueden utilizar en ensayos de ADN. Los estudios sugieren que VT-1161 y VT-1129 son fármacos antimicóticos potentes y potenciales, ya que alteran la función enzimática de los hongos, pero no las enzimas humanas.

Algunos derivados del tetrazol con alta energía se han investigado como explosivos de alto rendimiento como reemplazo del TNT y también para su uso en formulaciones de propulsores sólidos de cohetes de alto rendimiento. Estos incluyen las sales de azidotetrazolato de bases nitrogenadas.

Otros tetrazoles se utilizan por sus propiedades explosivas o comburentes, como el propio tetrazol y el 5-aminotetrazol, que a veces se utilizan como componente de los generadores de gas en las bolsas de aire de los automóviles. Los materiales energéticos a base de tetrazol producen productos de reacción no tóxicos y de alta temperatura, como agua y gas nitrógeno, y tienen una alta velocidad de combustión y una relativa estabilidad, todas las cuales son propiedades deseables. La energía de deslocalización del tetrazol es de 209 kJ/mol.

1H-tetrazol y el 5-(benciltio)-1H-tetrazol (BTT) se utilizan ampliamente como activadores ácidos de la reacción de acoplamiento en la síntesis de oligonucleótidos.

Los 2-tetrazoles pueden sufrir una descomposición térmica controlada para formar nitriliminas altamente reactivas. Estos, a su vez, pueden sufrir diversas reacciones de cicloadición 1,3-dipolar.

Heterociclos relacionados

• Triazoles, análogos con tres átomos de nitrógeno
• Pentazole, el análogo con cinco átomos de nitrógeno (principalmente hablando, un homociclo inorgánico, no un heterociclo)
• Oxatetrazole
• Thiatetrazole