Definición

El ácido 4-hidroxifenilacético (fórmula química: C8H8O3, nº CAS 156-38-7) es un compuesto orgánico derivado del ácido fenilacético. Tiene un peso molecular de 152,15, un punto de fusión de 148-151°C, un punto de ebullición de unos 234,6°C y es soluble en dimetilsulfóxido y metanol. Este compuesto tiene una amplia gama de aplicaciones en la industria química, por ejemplo como materia prima para la síntesis de ésteres.

El ácido 4-hidroxifenilacético es un ácido monocarboxílico, un ácido acético en el que uno de los hidrógenos metilo se sustituye por 4-hidroxifenilo. Es un metabolito vegetal, un metabolito fúngico, un metabolito humano y un metabolito de ratón. Es un ácido monocarboxílico y pertenece al grupo fenólico. Se deriva del ácido acético. Es el ácido conjugado del ácido 4-hidroxifenilacético.El ácido 4-hidroxifenilacético (4-HPAA) es un compuesto que se encuentra de forma natural en una gran variedad de organismos, como plantas, animales y seres humanos. La dopamina y la norepinefrina, dos neurotransmisores, producen este metabolito esencial durante el catabolismo. Está funcionalmente relacionado con el ácido acético. Es un conjugado del ácido 4-hidroxifenilacético.

El ácido 4-hidroxifenilacético es un producto natural que se encuentra en Epichloe typhina, Oenothera glazioviana y otros organismos de los que se dispone de datos.El ácido 4-hidroxifenilacético es un metabolito que se encuentra en la levadura de cerveza o es producido por ella.

El ácido 4-hidroxifenilacético tiene una amplia gama de actividades biológicas y se considera un compuesto de valor médico potencial. También tiene aplicaciones en la industria alimentaria, por ejemplo como sustancia precursora de aditivos alimentarios. Además, se utiliza como patrón analítico en las ciencias medioambientales para detectar y estudiar el comportamiento y los efectos de los contaminantes ambientales.

El ácido 4-hidroxifenilacético también muestra su importancia en el desarrollo de fármacos. Se utiliza como intermediario en la síntesis de fármacos para la preparación de una serie de medicamentos antiinflamatorios y antioxidantes. La presencia del grupo hidroxilo en su estructura lo hace muy activo en la síntesis química y puede convertirse en diferentes compuestos mediante diversas reacciones químicas.

Síntesis

El ácido 4-hidroxifenilacético (4HPAA) se obtiene por reducción del ácido 4-hidroximandélico con fósforo elemental y yodo.

En la actualidad, el 4HPAA sólo puede producirse químicamente, pero este método es propenso a la contaminación ambiental y a las duras condiciones de reacción.

El uso de fábricas de células microbianas sería una nueva forma de concebir la producción de 4HPAA, así como un método más deseable y sostenible. En el estudio "Combining Directed Evolution of Pathway Enzymes and Dynamic Pathway Regulation Using Quorum Sensing Circuits to Enhance 4-Hydroxyphenylacetic Acid Production in Escherichia coli", los científicos establecieron un sistema de biosíntesis microbiana para la producción de 4HPAA utilizando glucosa en E. coli.

El ácido 4-hidroximandélico puede obtenerse reduciendo el ácido 4-hidroximandélico con fósforo elemental y yodo.

Propiedades químicas

Aspecto y propiedades Polvo cristalino blanco o ligeramente amarillo.

Puede sublimar. Soluble en éter, etanol, acetato de etilo.

Punto de fusión 148-151 °C (lit.)

Punto de ebullición 234,6 °C (estimación aproximada)

Densidad 1,2143 (estimación aproximada)

Presión de vapor 0,007 Pa a 25 °C

Índice de refracción 1,4945 (estimado)

Condiciones de almacenamientoAtmósfera inerte,Temperatura ambiente

Solubilidad 50g/litro

Coeficiente de acidez(pKa)4,50±0,10(Predicción)

FormaPolvo cristalino

Color De blanco a crema o tostado claro

Valor PH 2,0-2,4 (30g/l, H2O, 20℃)

Soluble en dimetilsulfóxido y metanol. Ligeramente soluble en agua.

Propiedades fisicoquímicas

Cristales blancos en forma de aguja al precipitar del agua. Masa molecular relativa 152,15, punto de fusión 149～151℃. Puede sublimarse. Difícil de disolver en agua fría, soluble en agua caliente, éter, etanol y acetato de etilo. El ácido P-hidroxifenilacético es un precipitado verde púrpura cuando se encuentra con cloruro férrico. Se utiliza como materia prima farmacéutica, en la preparación de antibióticos de cefalosporina, antipiréticos y analgésicos, etc.; como materia prima de pesticidas, en la preparación de insecticidas piretroides; como reactivo fluorescente para la determinación de enzimas oxidativas; como intermediario en síntesis orgánica. El ácido 4-hidroxibencenoacético es un polvo cristalino de color blanco a blanco cremoso o marrón claro. Insoluble en agua fría, soluble en agua caliente, éter, etanol y acetato de etilo. En caso de cloruro férrico, es un precipitado púrpura verdoso.

Aspecto y propiedades: El ácido 4-hidroxifenilacético es un polvo cristalino blanco o ligeramente amarillento, que puede sublimarse. Es soluble en éter, etanol y acetato de etilo.

Densidad y presión de vapor: La densidad es de aproximadamente 1,2143 y la presión de vapor es de aproximadamente 0,007 Pa a 25 °C.

CONDICIONES DE ALMACENAMIENTO Y SOLUBILIDAD: Se almacena mejor a temperatura ambiente en atmósfera inerte. Su solubilidad es de unos 50 g/litro.

Actividad biológica

El ácido 4-hidroxifenilacético (ácido p-hidroxifenilacético, parahidroxifenilacetato) es un compuesto que se encuentra en el aceite de oliva y la cerveza, y se utiliza como intermediario químico en la síntesis del atenolol y el ácido 3,4-hidroxifenilacético. ácido dihidroxifenilacético.

Se ha descubierto que el ácido 4-hidroxifenilacético tiene actividad antiinflamatoria y antigrasa hepática y puede ser metabolizado por los microbios intestinales en aminoácidos aromáticos y polifenoles. Además, los estudios han demostrado que el ácido 4-hidroxifenilacético actúa a través de la modulación del sistema neurotransmisor de catecolaminas, pero su mecanismo de acción específico no se ha dilucidado completamente.

Método de producción

Se obtiene por diazotización e hidrólisis del ácido p-aminofenilacético. Preparar ácido p-aminofenilacético con solución alcalina para formar sal de sodio, a continuación, añadir ácido sulfúrico. Fría a 0 ℃, controlar la temperatura a 0-5 ℃ adición gota a gota de solución de nitrato de sodio, además de graduar la reacción 0,5h. La solución diazo resultante se añadió gota a gota ácido sulfúrico diluido a 90-95 ℃, alrededor de 1h gota, y luego continuar a reaccionar durante 1h. La solución de reacción se decoloró y se filtró, se enfrió y se extrajo con acetato de etilo, y el producto acabado se obtuvo después de recuperar el extracto del acetato de etilo. El rendimiento es de aproximadamente 85%.2.3-Acido fluoro-p-hidroxifenilacético.

Utiliza

En la industria, el ácido 4-hidroxifenilacético es un intermediario en la síntesis de atenolol, ácido 3,4-dihidroxifenilacético y cocaína.

El ácido hidroxifenilacético (4HPAA) es una importante materia prima para la síntesis de fármacos, pesticidas y productos bioquímicos. Puede utilizarse en la síntesis de fármacos hipertensivos (Atenolol), cardiovasculares (Metoprolol y Betaxolol), así como antidepresivos, antiinflamatorios y analgésicos, antibióticos, etc. Es un intermediario para la síntesis del nuevo fármaco 4,7-Dihidroxiisoflavonas, y también puede utilizarse como intermediario de pesticidas.

También tiene aplicaciones relevantes en polímeros y materiales de cristal líquido. También es el ingrediente activo de los glucósidos de Rhodiola rosea, con actividades antiinflamatorias, antitumorales, ansiolíticas, antiagregantes plaquetarias y hepatoprotectoras. Además, el ácido 4-hidroxifenilacético es un reactivo utilizado para la acilación de fenoles y aminas.

Aunque el mecanismo de acción exacto del ácido 4-hidroxifenilacético aún no se ha dilucidado por completo, las investigaciones actuales sugieren que actúa modulando el sistema neurotransmisor de las catecolaminas.

Aplicaciones:

1. Utilizado como materia prima farmacéutica Utilizado como materia prima farmacéutica, por ejemplo para la preparación de "indometacina" e "indolpiperidina".
2. Se utiliza como materia prima farmacéutica, por ejemplo en la preparación de antibióticos de cefalosporina, antipiréticos y analgésicos.
3. Materias primas para plaguicidas, utilizadas en la preparación de insecticidas piretroides.
4. Se utiliza para la determinación del reactivo fluorescente oxidasa.
5. Productos intermedios de síntesis orgánica, utilizados en la síntesis de atenolol y ácido 3,4-dihidroxifenilacético.
6. Tiene actividad antiinflamatoria y antigrasa hepática y puede ser metabolizado por microorganismos intestinales para formar aminoácidos aromáticos y compuestos polifenólicos.

Ámbitos de aplicación:

Es el intermediario para sintetizar el nuevo fármaco 4,7-dihidroxiisoflavona, y también puede utilizarse como intermediario de pesticidas.

Productos intermedios de síntesis orgánica, utilizados en la producción de β-bloqueante atenolol y Pueraria Mirifica glicósido de soja yuan ingrediente activo -4,7-dihidroxisoflavona síntesis; también se pueden utilizar como productos intermedios de plaguicidas.

Síntesis orgánica. Productos intermedios de síntesis orgánica, utilizados en la producción del fármaco β-bloqueante atenolol y del ingrediente activo glucósidos de Pueraria lobata.

Un compuesto del aceite de oliva. Un importante intermediario de la química fina con amplias perspectivas de desarrollo de aplicaciones.

Se utiliza como reactivo de acilación para fenol y aminas. También puede utilizarse para la determinación por fluorescencia de la oxidasa.

Se utiliza como materia prima farmacéutica para sintetizar antibióticos de cefalosporina y fármacos antipiréticos y analgésicos.

El ácido 4-hidroxifenilacético también ha demostrado su importancia en el desarrollo de fármacos. Puede utilizarse como intermediario en la síntesis de fármacos para la preparación de varios medicamentos antiinflamatorios y antioxidantes. La presencia del grupo hidroxilo en su estructura lo hace muy activo en la síntesis química y puede convertirse en diferentes compuestos mediante diversas reacciones químicas.

Aplicaciones: Se utiliza como materia prima farmacéutica Se utiliza como materia prima farmacéutica, por ejemplo, para la preparación de "indometacina" e "indolpiperidina".

Se utiliza como materia prima farmacéutica, por ejemplo en la preparación de antibióticos de cefalosporina, antipiréticos y analgésicos.

Materias primas para plaguicidas, utilizadas en la preparación de insecticidas piretroides.

Se utiliza para la determinación del reactivo fluorescente oxidasa.

Productos intermedios de síntesis orgánica, utilizados en la síntesis de atenolol y ácido 3,4-dihidroxifenilacético.

Tiene actividad antiinflamatoria y antigrasa hepática, y puede ser metabolizado por microorganismos intestinales para formar aminoácidos aromáticos y compuestos polifenólicos.

Además de sus aplicaciones farmacéuticas, el ácido 4-hidroxifenilacético tiene aplicaciones relevantes en polímeros y materiales de cristal líquido. Además, es el ingrediente activo de los glucósidos de Rhodiola rosea, muy utilizados en China para el tratamiento de enfermedades pulmonares, infecciones por el virus de la hepatitis B y cáncer.El ácido 4-hidroxifenilacético también se utiliza como reactivo para la acilación de fenoles y aminas, y como reactivo para la determinación por fluorescencia de enzimas.

El ácido 4-hidroxifenilacético es un derivado del ácido acético utilizado en la acilación de fenoles y aminas. Es el principio activo de la hierba china Aster tataricus, muy utilizada en China para el tratamiento de enfermedades pulmonares, el VHB y el cáncer.

Es un metabolito activo del metabolismo de los aminoácidos. También se ha demostrado que reduce la inflamación y el edema al inhibir la inducción de HIF-1α por hipertonicidad e hipoxia en la lesión pulmonar inducida por aspiración de agua de mar en ratas.

Actividad biológica

El ácido 4-hidroxifenilacético (ácido p-hidroxifenilacético, parahidroxifenilacetato) es un compuesto que se encuentra en el aceite de oliva y la cerveza, y se utiliza como intermediario químico en la síntesis del atenolol y el ácido 3,4-dihidroxifenilacético.

Método de purificación

El ácido cristaliza en agua o Et2O/éter etílico. El valor m del p-bromofenilacetato es 117o (de EtOH). [Beilstein 10 II 112, 10 III 430, 10 IV 543.].

Método de preparación

El ácido 4-hidroxifenilacético se sintetizó por diazotización e hidrólisis del ácido 4-aminofenilacético.

Se preparó ácido 4-aminofenilacético y una solución de base para formar la sal sódica, después se añadió ácido sulfúrico. La reacción se enfrió a 0°C, se controló a 0-5°C y se añadió gota a gota solución de nitrato sódico, completándose la reacción en 0,5 horas.

A 90-95°C, el diazo resultante se añadió gota a gota a ácido sulfúrico diluido y reaccionó durante aproximadamente 1 h. La reacción se continuó durante 1 h. La solución de reacción se decoloró y se filtró.

La solución de reacción se decoloró y se filtró, se enfrió y se extrajo con acetato de etilo, y el extracto se recuperó con acetato de etilo para obtener ácido 4-hidroxifenilacético. El rendimiento fue de unos 85%.

Además de la síntesis química, la investigación existente sugiere que el uso de fábricas celulares microbianas para la producción de ácido 4-hidroxifenilacético es un enfoque preferible y sostenible. En un estudio titulado "Enhancing 4-hydroxyphenylacetic acid production in Escherichia coli using directed evolution of pathway enzymes and dynamic pathway regulation using population-sensing circuits", los científicos han establecido un sistema biosintético microbiano para la producción de ácido 4-hidroxifenilacético en Escherichia coli utilizando glucosa.

Datos de seguridad.

Puede provocar irritación cutánea, irritación ocular grave y toxicidad específica de órganos diana (respiratoria) por exposición única, según la clasificación OSHA HCS.

Efectos medioambientales.

• El ácido hidroxifenilacético es un importante metabolito microbiano implicado en la acción antioxidante.

Según la clasificación OSHA HCS, el ácido 4-hidroxifenilacético puede causar irritación cutánea, irritación ocular grave y toxicidad específica de órganos diana (respiratoria) por exposición única. Además, desempeña un papel importante en el metabolismo microbiano, participando en las respuestas antioxidantes e induciendo la expresión de Nrf2.c.