8/9/2019 Curs II ro

1/18

Solubilitatea in apa si legaturileSolubilitatea in apa si legaturile

chimicechimice

se presupune ca o molecula organica se dizolva fiese presupune ca o molecula organica se dizolva fiein apa fie in solventi neaposi (nu ramane la interfatain apa fie in solventi neaposi (nu ramane la interfata

dintre cele 2 lichide)dintre cele 2 lichide)

Hidrofil: se dizolva in apa (lipofob)Hidrofil: se dizolva in apa (lipofob)

Lipofilic: se dizolva in solventi neaposi sau lipidiciLipofilic: se dizolva in solventi neaposi sau lipidici

(hidrofob)(hidrofob)

Pentru prezicerea dizolvarii unei molecule in apaPentru prezicerea dizolvarii unei molecule in apa

sau solvent organic, este obligatorie determinareasau solvent organic, este obligatorie determinareaposibilitatilor de legare a gruparilor functionale deposibilitatilor de legare a gruparilor functionale de

moleculele de apa/solvent organicmoleculele de apa/solvent organic

8/9/2019 Curs II ro

2/18

Tipuri de legaturi intermoleculareTipuri de legaturi intermoleculare

Forte van der WaalsForte van der Waals= interactiuni electrostatice foarte slabe,= interactiuni electrostatice foarte slabe,care apar intre partile nepolare a doua molecule si conduc lacare apar intre partile nepolare a doua molecule si conduc ladistorsionarea norilor electronici ai legaturilor covalentedistorsionarea norilor electronici ai legaturilor covalente

e mai numesc legaturi dipol indus!dipol induse mai numesc legaturi dipol indus!dipol indus unt dependente de temperatura, fiind semnificative doar launt dependente de temperatura, fiind semnificative doar la

temp" scazutetemp" scazute #par doar in cazul unei distante suficient de mici#par doar in cazul unei distante suficient de mici

intermoleculareintermoleculare

#par cu precadere in sistemele aromatice sau carbohidrati#par cu precadere in sistemele aromatice sau carbohidrati #par in sistemele lipofile si nu sunt semnificative in cele#par in sistemele lipofile si nu sunt semnificative in cele

apoaseapoase

8/9/2019 Curs II ro

3/18

$ legaturi

van der %aals

&

Legatura covalenta

8/9/2019 Curs II ro

4/18

Legaturi dipol-dipol (legaturi deLegaturi dipol-dipol (legaturi de

hidrogen)hidrogen) 'ea mai importanta este'ea mai importanta este legatura de Hlegatura de H ipolul rezulta din impartirea inegala a perechii deipolul rezulta din impartirea inegala a perechii de a a

unei legaturi covalente si apare cand cei doi atomiunei legaturi covalente si apare cand cei doi atomiparticipanti prezinta o electronegativitate diferitaparticipanti prezinta o electronegativitate diferita

Legatura dipol!dipol se stabileste intre capatul pozitivLegatura dipol!dipol se stabileste intre capatul pozitival unuia si capatul negativ al celuilaltal unuia si capatul negativ al celuilalt

Legatura de H poate apare daca cel putin un dipolLegatura de H poate apare daca cel putin un dipolcontine un atom de H electropozitiv* este dependentacontine un atom de H electropozitiv* este dependenta

de temperatura si de distanta intermolecularade temperatura si de distanta intermoleculara #pa este un e+emplu de solvent care formeaza legaturi#pa este un e+emplu de solvent care formeaza legaturi

de H, responsabile pentru p"f" ridicat si pentrude H, responsabile pentru p"f" ridicat si pentruproprietatile ei de solventproprietatile ei de solvent

8/9/2019 Curs II ro

5/18

N..O

H H

O.. H-S-R

Legaturi de hidrogen

Legaturile de H ale unei amine, respectiv tiol cu apa

8/9/2019 Curs II ro

6/18

Atractia ionicaAtractia ionica

e regaseste in cazul moleculelor anorganicee regaseste in cazul moleculelor anorganice

sia sarurilor compusilor organicisia sarurilor compusilor organici

'onsta in atractia e+istenta intre un atom'onsta in atractia e+istenta intre un atomincarcat pozitiv si unul negativincarcat pozitiv si unul negativ

ste cel mai putin afectata de temperaturaste cel mai putin afectata de temperatura

8/9/2019 Curs II ro

7/18

Legatura ion-dipolLegatura ion-dipol

ste cea mai importanta in cazul dizolvariiste cea mai importanta in cazul dizolvarii

sarurilor organice in apasarurilor organice in apa

#pare intre un ion (cation/anion) si un dipol#pare intre un ion (cation/anion) si un dipol(cum e+ista in apa)(cum e+ista in apa)

ste o atractie puternica, putin afectata deste o atractie puternica, putin afectata de

temperatura sau distanta intermolecularatemperatura sau distanta intermoleculara

#pare in cazul sarurilor care disociaza#pare in cazul sarurilor care disociaza

8/9/2019 Curs II ro

8/18

N O HH

+

dipolion

C

O

O-O

HH

..

ion dipol

Legatura ion-dipol a unei amine cationice si,respectiv, a unui acid carboxilic anionic cu apa

8/9/2019 Curs II ro

9/18

onclu!ieonclu!ie

ste foarte important de cunoscut solubilitateaste foarte important de cunoscut solubilitateain apa a unei structuri chimicein apa a unei structuri chimice - trebuie- trebuieanalizat numarul si intensitatea grupeloranalizat numarul si intensitatea grupelor

hidrofile/lipofile e+istente in moleculahidrofile/lipofile e+istente in molecula .n acest scop trebuie cunoscut caracterul.n acest scop trebuie cunoscut caracterul

hidrofil/lipofil al grupelor functionalehidrofil/lipofil al grupelor functionale

importante in chimia farmaceutica, avand totimportante in chimia farmaceutica, avand tottimpul in vedere faptul ca structurile cu actiunetimpul in vedere faptul ca structurile cu actiunefarmacologica sunt molecule polifunctionalefarmacologica sunt molecule polifunctionale

8/9/2019 Curs II ro

10/18

Hidrocarburi aromaticeHidrocarburi aromatice

u prezinta legaturi duble/triple izolate ci un nor electronicu prezinta legaturi duble/triple izolate ci un nor electronicdeasupra/dedesubtul inelului aromaticdeasupra/dedesubtul inelului aromatic

u sunt atat de reactivi ca si alcheneleu sunt atat de reactivi ca si alchenele - nu formeaza usor- nu formeaza usorpero+izipero+izi

0eactia caracteristica: electrofila 1 in care specii electrofile0eactia caracteristica: electrofila 1 in care specii electrofileataca norul electronic al nucleului aromaticataca norul electronic al nucleului aromatic

ingura reactie semnificativa biologic: hidro+ilarea (nu apareingura reactie semnificativa biologic: hidro+ilarea (nu aparein vitro)in vitro)

unt destul de stabili si inflamabiliunt destul de stabili si inflamabili

#u capacitatea de a se lega prin legaturi vd%#u capacitatea de a se lega prin legaturi vd% oaca un rol important in legarea s"m" de proteineoaca un rol important in legarea s"m" de proteine 3etabolizarea se realizeaza prin o+idare (hidro+ilare3etabolizarea se realizeaza prin o+idare (hidro+ilare

aromatica)aromatica)

8/9/2019 Curs II ro

11/18

"erivati halogenati"erivati halogenati

erivatii monohalogenati prezinta un dipol permanent datoritaerivatii monohalogenati prezinta un dipol permanent datoritahalogenului* totusi, acest dipol nu conduce la legaturi dipol!halogenului* totusi, acest dipol nu conduce la legaturi dipol!dipol deoarece nu e+ista nicio regiune suficient de saraca indipol deoarece nu e+ista nicio regiune suficient de saraca in - legaturi intermoleculare vd%- legaturi intermoleculare vd%

Legaturi vd% - solubilitate redusa in apa si p"f" scazuteLegaturi vd% - solubilitate redusa in apa si p"f" scazute Halogenii cresc in general lipofilia moleculei in ansambluHalogenii cresc in general lipofilia moleculei in ansamblu 4data cu cresterea numarului de atomi de halogeni are loc4data cu cresterea numarului de atomi de halogeni are loc

scaderea proprietatii inflamabile a compusilorscaderea proprietatii inflamabile a compusilor

.n general sunt compusi foarte lipofili si chimic inerti -.n general sunt compusi foarte lipofili si chimic inerti -stabilitate in vivo - metabolizare tardiva - creste potentialulstabilitate in vivo - metabolizare tardiva - creste potentialulto+ic sistemic - potential carcinogen al unor reprezentantito+ic sistemic - potential carcinogen al unor reprezentanti

8/9/2019 Curs II ro

12/18

AlcooliAlcooli

5rupa hidro+il poate participa la legaturi de H5rupa hidro+il poate participa la legaturi de H Prezinta un dipol permanent datorita electronegativitatii 4 siPrezinta un dipol permanent datorita electronegativitatii 4 si

protonului electropozitivprotonului electropozitiv Legaturile de H intermoleculare sunt responsabile de p"f"Legaturile de H intermoleculare sunt responsabile de p"f"

ridicate comparativ cu hidrocarburile corespunzatoareridicate comparativ cu hidrocarburile corespunzatoare 5rupa 4H poate forma legaturi de H cu apa5rupa 4H poate forma legaturi de H cu apa - reteaua apei- reteaua apei

este deformata - promoveaza solubilitatea in apaeste deformata - promoveaza solubilitatea in apa olubilitatea in apa depinde de numarul atomilor de ' si deolubilitatea in apa depinde de numarul atomilor de ' si de

pozitia grupei 4H: este mai ridicata in cazul unui numar micpozitia grupei 4H: este mai ridicata in cazul unui numar micde atomi de ' si in cazul pozitionarii centrale a grupei 4Hde atomi de ' si in cazul pozitionarii centrale a grupei 4H

Prezenta unei a 2!a grupe 4H conduce la crestereaPrezenta unei a 2!a grupe 4H conduce la crestereasuplimentara a solubilitatiisuplimentara a solubilitatii

8/9/2019 Curs II ro

13/18

AlcooliAlcooli

5rupa 4H este destul de stabila chimic dpdv5rupa 4H este destul de stabila chimic dpdv

farmaceuticfarmaceutic

.n prezenta o+idantilor:

.n prezenta o+idantilor: #lcool primar#lcool primar - aldehida - acid carbo+ilic- aldehida - acid carbo+ilic

#lcool secundar -cetona#lcool secundar -cetona

#lcool tertiar 1 stabil la o+idare blanda#lcool tertiar 1 stabil la o+idare blanda

4bservatie: o+idarea alcoolilor in vitro este destul de4bservatie: o+idarea alcoolilor in vitro este destul derara datorita numarului redus de o+idanti intalnit inrara datorita numarului redus de o+idanti intalnit in

domeniul farmaceuticdomeniul farmaceutic

8/9/2019 Curs II ro

14/18

AlcooliAlcooli

3etabolizarea:3etabolizarea: esi sunt stabili in vitro, sunt metabolizati rapid inesi sunt stabili in vitro, sunt metabolizati rapid in

vivo* alcoolii tertiari sunt stabili la o+idarea invivo* alcoolii tertiari sunt stabili la o+idarea in

vivovivo

Pot fi supusi glucuronocon6ugarii/sulfonarii, cuPot fi supusi glucuronocon6ugarii/sulfonarii, cu

cresterea solubilitatii in apacresterea solubilitatii in apa

8/9/2019 Curs II ro

15/18

FenoliFenoli

5rupa H4 prezinta un dipol permanent, capabil de5rupa H4 prezinta un dipol permanent, capabil delegaturi intermoleculare de Hlegaturi intermoleculare de H - p"f" ridicate si- p"f" ridicate sisolubilitate in apasolubilitate in apa

Prezinta o proprietate absenta la alcooli: aciditateaPrezinta o proprietate absenta la alcooli: aciditatea olubilitatea in apa scade pe masura ce lipofiliaolubilitatea in apa scade pe masura ce lipofilia

moleculei crestemoleculei creste #ditia unor halogeni/metil in molecula - creste#ditia unor halogeni/metil in molecula - creste

lipofilia moleculeilipofilia moleculei #ditia unor grupe hidro+il - creste solubilitatea in#ditia unor grupe hidro+il - creste solubilitatea in

apaapa

8/9/2019 Curs II ro

16/18

Aciditatea #enolilorAciditatea #enolilor

#ciditatea =#ciditatea =

proprietatea de a cedaproprietatea de a ceda

protoniprotoni

HX + H2O H3O++ X-

K1

K-1

Acid

OH +H2OK1

K-1

H3O++ O

-

O

-

O-

Re!onanta

"i#ociere

8/9/2019 Curs II ro

17/18

Aciditatea #enolilorAciditatea #enolilor

77889797!8!8- acid puternic- acid puternic 778877!8!8- acid slab- acid slab ;actor decisiv: stabilitatea anionului format prin;actor decisiv: stabilitatea anionului format prin

disociere (fenolat)* fenolatul poate fi stabilizat prindisociere (fenolat)* fenolatul poate fi stabilizat prinrezonanta, fapt irealizabil la alcooli datorita absenteirezonanta, fapt irealizabil la alcooli datorita absenteisistemului aromatic (alcoolii sunt neutri)sistemului aromatic (alcoolii sunt neutri)

'onsecinta: fenolii sunt prezenti ca forma neutra si'onsecinta: fenolii sunt prezenti ca forma neutra sidisociata - apar legaturi ion!dipol cu apa (pe langadisociata - apar legaturi ion!dipol cu apa (pe langalegaturile de H)legaturile de H)

#ciditatea fenolilor este inflentata de substituirea#ciditatea fenolilor este inflentata de substituireanucleului aromaticnucleului aromatic

8/9/2019 Curs II ro

18/18

Substituirea nucleului aromaticSubstituirea nucleului aromatic

ubstitutia orto afecteaza aciditatea in modubstitutia orto afecteaza aciditatea in mod

neprevizibilneprevizibil

ubstitutia in meta/ubstitutia in meta/paraparaafecteaza aciditatea inafecteaza aciditatea in

mod previzibilmod previzibil

ubstitutia cu o grupare donoare deubstitutia cu o grupare donoare de scade scade

aciditatea* gruparile atragatoare de crescaciditatea* gruparile atragatoare de cresc

aciditatea (mai alesaciditatea (mai ales parapara))