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Hexametilentetramina

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La hexametilentetramina ( HMTA ), también conocida como 1,3,5,7-tetraazaadamantano , es un compuesto orgánico heterocíclico con diversas aplicaciones. [ 2 ] [ 3 ] Tiene la fórmula química (CH 2 ) 6 N 4 y es un compuesto cristalino blanco que es altamente soluble en agua y disolventes orgánicos polares. Es útil en la síntesis de otros compuestos orgánicos , incluidos plásticos , productos farmacéuticos , explosivos y aditivos para caucho . [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] El compuesto también se usa médicamente para ciertas afecciones. [ 5 ] [ 6 ] Se sublima al vacío a 280  °C. Tiene una estructura tetraédrica tipo jaula similar al adamantano . [ 3 ] Los 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.

Síntesis, estructura, reactividad

La hexametilentetramina fue descubierta por Aleksandr Butlerov en 1859. [ 7 ] [ 8 ] Se prepara industrialmente combinando formaldehído y amoníaco : [ 4 ]

La molécula se comporta como una base amínica, experimentando protonación y como un ligando. [ 9 ] La N - alquilación con cloruro de cloroalilo produce quaternium-15 .

Aplicaciones

El uso predominante de la hexametilentetramina es en la producción de resinas fenólicas sólidas (en polvo) o líquidas y compuestos de moldeo de resina fenólica , en los que se añade como componente endurecedor. Estos productos se utilizan como aglutinantes, por ejemplo, en forros de freno y embrague, abrasivos, textiles no tejidos, piezas conformadas producidas mediante procesos de moldeo y materiales ignífugos. [ 4 ]

Usos médicos

El compuesto también se usa médicamente como antiséptico urinario y medicamento antibacteriano bajo el nombre de metenamina o hexamina . [ 5 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] Se usa como alternativa a los antibióticos para prevenir infecciones del tracto urinario (ITU) y se vende bajo las marcas Hiprex , Urex y Urotropin , entre otras. [ 5 ] [ 10 ] [ 12 ]

Como sal de ácido mandélico (mandelato de metenamina) o sal de ácido hipúrico (hipurato de metenamina), [ 13 ] se utiliza para el tratamiento de infecciones del tracto urinario . En un ambiente ácido, se cree que la metenamina actúa como antimicrobiano al convertirse en formaldehído . [ 13 ] [ 14 ] Una revisión sistemática de su uso para este fin en mujeres adultas encontró que no había suficiente evidencia de beneficio y que se necesitaba más investigación. [ 15 ] Un estudio del Reino Unido mostró que la metenamina es tan eficaz como los antibióticos diarios en dosis bajas para prevenir las ITU en mujeres que experimentan ITU recurrentes. Como la metenamina es un antiséptico, puede evitar el problema de la resistencia a los antibióticos. [ 16 ] [ 17 ]

La metenamina actúa como un antitranspirante de venta libre debido a la propiedad astringente del formaldehído. [ 18 ]

tinciones histológicas

Las tinciones de plata metenamina se utilizan para la tinción en histología , incluyendo los siguientes tipos:

Combustible sólido

Junto con el 1,3,5-trioxano , la hexametilentetramina es un componente de las pastillas de combustible de hexamina que utilizan campistas, aficionados, militares y organizaciones humanitarias para calentar alimentos de acampada o raciones militares. Arde sin humo, tiene una alta densidad energética de 30,0 megajulios por kilogramo (MJ/kg), no se licúa durante la combustión y no deja cenizas, aunque sus humos 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. [ 19 ] 

aditivo alimentario

La hexametilentetramina o hexamina también se utiliza como aditivo alimentario como conservante ( número INS 239). Está aprobada para su uso con este fin en la UE, [ 20 ] donde figura con el número E239; sin embargo, no está aprobada en EE. UU., Rusia, Australia ni Nueva Zelanda. [ 21 ]

Reactivo en química orgánica

La hexametilentetramina es un reactivo versátil en síntesis orgánica . [ 22 ] Se utiliza en la reacción de Duff (formilación de arenos), [ 23 ] la reacción de Sommelet (conversión de haluros de bencilo en aldehídos), [ 24 ] y en la reacción de Delepine (síntesis de aminas a partir de haluros de alquilo). [ 25 ]

Explosivos

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

A partir de octubre de 2023, la venta de hexametilentetramina en el Reino Unido está restringida a personas autorizadas (como "precursor regulado" según lo estipulado en la Ley de Venenos de 1972 ). [ 26 ]

Pirotécnica

La hexametilentetramina también se utiliza en pirotecnia para reducir las temperaturas de combustión y disminuir la intensidad del color de diversos fuegos artificiales. [ 27 ] Debido a su combustión sin cenizas, la hexametilentetramina también se utiliza en fuegos artificiales de interior junto con sales de magnesio y litio . [ 28 ] [ 29 ]

Usos históricos

La hexametilentetramina se introdujo por primera vez en el ámbito médico en 1895 como antiséptico urinario . [ 30 ] Fue aprobada oficialmente por la FDA para uso médico en los Estados Unidos en 1967. [ 31 ] Sin embargo, solo se utilizaba en casos de orina ácida, mientras que el ácido bórico se utilizaba para tratar infecciones del tracto urinario con orina alcalina . [ 32 ] El científico De Eds descubrió que existía una correlación directa entre la acidez del entorno de la hexametilentetramina y la velocidad de su descomposición. [ 33 ] 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. [ 32 ] En un entorno alcalino, se descubrió que la hexametilentetramina era casi completamente inactiva. [ 32 ]

La hexametilentetramina también se utilizó como método de tratamiento para los soldados expuestos al fosgeno en la Primera Guerra Mundial . Estudios posteriores han demostrado que las dosis altas de hexametilentetramina proporcionan cierta protección si se toman antes de la exposición al fosgeno, pero ninguna si se toman después. [ 34 ]

Hexametilentetramina de Bayer ( IG Farben )

Productores

Desde 1990, el número de productores europeos ha ido disminuyendo. La fábrica francesa 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. Entre los productores que aún operan se encuentran 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. [ 19 ] En Australia, Thales Australia Ltd. fabrica tabletas de hexamina para combustible. En México, Abiya produce hexamina. Muchos otros países que aún la producen incluyen Rusia, Arabia Saudita y China.

Aparición

En 2020, la NASA anunció que se había encontrado hexametilentetramina en los meteoritos Murchison , Murray y Tagish Lake . [ 35 ] [ 36 ]

Referencias

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  8. ↑ Butlerow A (1860). "Ueber ein neues Metilenonderivat" [ Sobre un nuevo derivado de metileno ] . Ana. Química. Farmacéutica. (en alemán). 115 (3): 322– 327. doi : 10.1002/jlac.18601150325 .
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