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Azole umgangssprachlich auch Pyrrole sind eine Gruppe heterocyclischer chemischer Verbindungen Es handelt sich um fünfgl

Azole

Azole, umgangssprachlich auch Pyrrole, sind eine Gruppe heterocyclischer chemischer Verbindungen. Es handelt sich um fünfgliedride stickstoffhaltige heteroaromatische Verbindungen, deren Stammverbindung das Pyrrol ist. Durch die formale Hydrierung einer Doppelbindung erhält man Pyrroline, die formale Hydrierung beider Doppelbindungen führt zu den Pyrrolidinen.

Struktur von Pyrrol

Eigenschaften Bearbeiten

Azole sind aromatische Verbindungen. Fünf mesomere Grenzstrukturen können formuliert werden. Azole erfüllen die Hückel-Kriterien durch die Beteiligung des freien Elektronenpaars des Stickstoffatoms. Bezüglich ihrer Aromatizität liegen sie zwischen den stärker aromatischen Thiophenen und den praktisch nicht mehr aromatischen Oxolen.

Mesomeriestabilisierung von Pyrrol.

Azole besitzen durch das freie Elektronenpaar des Stickstoffatoms basischen Charakter.

An Azolen können Elektrophile aromatische Substitutionen durchgeführt werden. Auf Grund der besseren Stabilisierung der Zwischenstufen dieser Reaktion finden diese bevorzugt in 2-Position statt. Gegen Lewis-Säuren sind sie jedoch nicht stabil. Diese koordinieren an das Heteroatom und führen zu Ringöffnung.

Wirkungen Bearbeiten

Azole zählen zu den Hemmstoffen der Ergosterinsynthese. Sie wirken, indem sie die mikrosomale Lanosterin-Demethylase inhibieren. Es folgt eine Hemmung der Umsetzung von Lanosterin in Ergosterin.

Herstellung Bearbeiten

Azole können durch Paal-Knorr-Synthese aus Dicarbonylen wie Diketonen oder Dialdehyden und Ammoniak hergestellt werden.

Synthese von Pyrrol durch eine Paal-Knorr-Synthese.

Eine weitere Synthesemöglichkeit ist die Knorr-Pyrrolsynthese, zu der Aldehyde und α-Aminoketone benötigt werden.

Knorr-Synthese von Pyrrol

Eine Eintopfreaktion mit substituierten Benzoinen, 1,3-Dicarbonylverbindungen und Ammoniumacetat führt ohne Lösungsmittel und Katalysator zu tetrasubstituierten Pyrrolen.

Azole mit mehreren Heteroatomen Bearbeiten

Pyrrol stellt nicht nur die Stammverbindung für die Azole dar, auch weitere heterocyclische Stoffgruppen leiten sich von dieser Struktur ab. Hierzu gehören die Pyrazole und Imidazole, die zwei Stickstoffatome besitzen. Mit drei Stickstoffatomen sind die Triazole und mit vieren das Tetrazol bekannt. Zu den Azolen mit verschiedenartigen Heteroatomen gehören die Oxazole und Thiazole.

Vorkommen und Verwendung Bearbeiten

Vitamin B12, R = CN

Pyrrole kommen wie die meisten heterocyclischen Verbindungen in zahlreichen Naturstoffen vor. Hierzu zählen beispielsweise die Porphyrine, die die Grundlage der Häme bilden. Auch in weiteren natürlichen makrocyclischen Verbindungen wie Corrin treten sie auf.

Azole sind als Fragmente in zahlreichen Wirkstoffen enthalten. In Kunststoffen treten Azole beispielsweise in den Polypyrrolen auf. Auch jüngere Antimykotika aus der Gruppe der Hemmstoffe der Ergosterin-Biosynthese gehören zu den Azolen.

Azole machten 2013 ein Drittel aller Antimykotika aus, die für Anwendung im Agrarbereich verkauft wurden. Die massive Verwendung von Azolen in der Landwirtschaft wird verdächtigt, für die Entwicklung eines resistenten Stamms von Aspergillus verantwortlich zu sein und möglicherweise auch die Entwicklung des für den Menschen gefährlichen, 2007 erstmals nachgewiesenen, Candida auris befördert zu haben.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. ↑ D. T. Davies: Basistexte Chemie: Aromatische Heterocyclen, 1. Auflage, S. 10–34, Wiley-VCH, Weinheim 1995, ISBN 3-527-29289-6.
  2. Medizinische Mikrobiologie. 7. Auflage. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2019, ISBN 978-3-13-242355-8, doi:10.1055/b-006-163249 (thieme.de [abgerufen am 26. August 2020]).
  3. L. Knorr: Einwirkung des Diacetbernsteinsäureesters auf Ammoniak und primäre Aminbasen, in: Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1885, 18, 299–311; doi:10.1002/cber.18850180154
  4. L. Knorr: Synthese von Pyrrolderivaten, in Ber. Dtsch. Chem. Ges. 1884, 17, 1635–1642; doi:10.1002/cber.18840170220.
  5. Bhat, S.I.; Trivedi, D.R.: A catalyst- and solvent-free three-component reaction for the regioselective one-pot access to polyfunctionalized pyrroles in Tetrahedron Lett. 54 (2013) 5577–5582, doi:10.1016/j.tetlet.2013.07.153.
  6. e-EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis, 1999–2013, John Wiley and Sons, Inc., Eintrag für Ammonium acetate, abgerufen am 17. Februar 2018.
  7. Matt Richtel und Andrew Jacobs: "A Mysterious Infection, Spanning the Globe in a Climate of Secrecy" New York Times vom 6. April 2018.

Weblinks Bearbeiten

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Azole umgangssprachlich auch Pyrrole sind eine Gruppe heterocyclischer chemischer Verbindungen Es handelt sich um funfgliedride stickstoffhaltige heteroaromatische Verbindungen deren Stammverbindung das Pyrrol ist Durch die formale Hydrierung einer Doppelbindung erhalt man Pyrroline die formale Hydrierung beider Doppelbindungen fuhrt zu den Pyrrolidinen Struktur von Pyrrol Inhaltsverzeichnis 1 Eigenschaften 2 Wirkungen 3 Herstellung 4 Azole mit mehreren Heteroatomen 5 Vorkommen und Verwendung 6 Einzelnachweise 7 WeblinksEigenschaften BearbeitenAzole sind aromatische Verbindungen Funf mesomere Grenzstrukturen konnen formuliert werden Azole erfullen die Huckel Kriterien durch die Beteiligung des freien Elektronenpaars des Stickstoffatoms Bezuglich ihrer Aromatizitat liegen sie zwischen den starker aromatischen Thiophenen und den praktisch nicht mehr aromatischen Oxolen 1 nbsp Mesomeriestabilisierung von Pyrrol Azole besitzen durch das freie Elektronenpaar des Stickstoffatoms basischen Charakter An Azolen konnen Elektrophile aromatische Substitutionen durchgefuhrt werden Auf Grund der besseren Stabilisierung der Zwischenstufen dieser Reaktion finden diese bevorzugt in 2 Position statt Gegen Lewis Sauren sind sie jedoch nicht stabil 1 Diese koordinieren an das Heteroatom und fuhren zu Ringoffnung Wirkungen BearbeitenAzole zahlen zu den Hemmstoffen der Ergosterinsynthese Sie wirken indem sie die mikrosomale Lanosterin Demethylase inhibieren Es folgt eine Hemmung der Umsetzung von Lanosterin in Ergosterin 2 Herstellung BearbeitenAzole konnen durch Paal Knorr Synthese aus Dicarbonylen wie Diketonen oder Dialdehyden und Ammoniak hergestellt werden 3 nbsp Synthese von Pyrrol durch eine Paal Knorr Synthese Eine weitere Synthesemoglichkeit ist die Knorr Pyrrolsynthese zu der Aldehyde und a Aminoketone benotigt werden 4 nbsp Knorr Synthese von PyrrolEine Eintopfreaktion mit substituierten Benzoinen 1 3 Dicarbonylverbindungen und Ammoniumacetat fuhrt ohne Losungsmittel und Katalysator zu tetrasubstituierten Pyrrolen 5 6 nbsp Azole mit mehreren Heteroatomen BearbeitenPyrrol stellt nicht nur die Stammverbindung fur die Azole dar auch weitere heterocyclische Stoffgruppen leiten sich von dieser Struktur ab Hierzu gehoren die Pyrazole und Imidazole die zwei Stickstoffatome besitzen Mit drei Stickstoffatomen sind die Triazole und mit vieren das Tetrazol bekannt Zu den Azolen mit verschiedenartigen Heteroatomen gehoren die Oxazole und Thiazole nbsp Pyrazol nbsp Imidazol nbsp 1 2 3 Triazol nbsp 1 2 4 Triazol nbsp Tetrazol nbsp Pentazol nbsp Oxazol nbsp Isoxazol nbsp die Oxadiazole 1 2 4 Oxadiazol nbsp Thiazol nbsp Isothiazol nbsp die Thiadiazole 1 2 3 Thiadiazol Vorkommen und Verwendung Bearbeiten nbsp Vitamin B12 R CNPyrrole kommen wie die meisten heterocyclischen Verbindungen in zahlreichen Naturstoffen vor Hierzu zahlen beispielsweise die Porphyrine die die Grundlage der Hame bilden Auch in weiteren naturlichen makrocyclischen Verbindungen wie Corrin treten sie auf Azole sind als Fragmente in zahlreichen Wirkstoffen enthalten In Kunststoffen treten Azole beispielsweise in den Polypyrrolen auf Auch jungere Antimykotika aus der Gruppe der Hemmstoffe der Ergosterin Biosynthese gehoren zu den Azolen Azole machten 2013 ein Drittel aller Antimykotika aus die fur Anwendung im Agrarbereich verkauft wurden Die massive Verwendung von Azolen in der Landwirtschaft wird verdachtigt fur die Entwicklung eines resistenten Stamms von Aspergillus verantwortlich zu sein und moglicherweise auch die Entwicklung des fur den Menschen gefahrlichen 2007 erstmals nachgewiesenen Candida auris befordert zu haben 7 Einzelnachweise Bearbeiten a b D T Davies Basistexte Chemie Aromatische Heterocyclen 1 Auflage S 10 34 Wiley VCH Weinheim 1995 ISBN 3 527 29289 6 Medizinische Mikrobiologie 7 Auflage Georg Thieme Verlag Stuttgart 2019 ISBN 978 3 13 242355 8 doi 10 1055 b 006 163249 thieme de abgerufen am 26 August 2020 L Knorr Einwirkung des Diacetbernsteinsaureesters auf Ammoniak und primare Aminbasen in Ber Dtsch Chem Ges 1885 18 299 311 doi 10 1002 cber 18850180154 L Knorr Synthese von Pyrrolderivaten in Ber Dtsch Chem Ges 1884 17 1635 1642 doi 10 1002 cber 18840170220 Bhat S I Trivedi D R A catalyst and solvent free three component reaction for the regioselective one pot access to polyfunctionalized pyrroles in Tetrahedron Lett 54 2013 5577 5582 doi 10 1016 j tetlet 2013 07 153 e EROS Encyclopedia of Reagents for Organic Synthesis 1999 2013 John Wiley and Sons Inc Eintrag fur Ammonium acetate abgerufen am 17 Februar 2018 Matt Richtel und Andrew Jacobs A Mysterious Infection Spanning the Globe in a Climate of Secrecy New York Times vom 6 April 2018 Weblinks Bearbeiten nbsp Commons Azole Sammlung von Bildern Videos und Audiodateien Normdaten Sachbegriff GND 4143813 9 lobid OGND AKS Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Azole amp oldid 236113861