Piritiona (1121-30-8) Propiedades Físicas y Químicas
Piritiona
Un antimicrobiano de la clase piridinotionas que actúa como ligando en complejos de zinc y se utiliza en formulaciones para cuidado personal y aplicaciones industriales como biocida.
| Número CAS | 1121-30-8 |
| Familia | Piridinas (piridinotionas) |
| Forma Típica | Polvo o sólido cristalino |
| Grados Comunes | EP |
La piritiona es una tiona/óxido heteroaromático pequeño derivado de la piridina, descrito formalmente como 1-hidroxipiridina-2-tiona (tautómero con piridina-2-tiol N-óxido). La molécula contiene un anillo piridinilo funcionalizado con grupos adyacentes de azufre y N–O/H que proporcionan un conjunto mixto de donantes suaves (azufre) y duros (oxígeno). Este motivo donante ambivalente permite quelar iones metálicos divalentes (notablemente \(\ce{Zn^2+}\)) y sustenta la formación de complejos de coordinación que son farmacológicamente e industrialmente importantes. La forma parental neutra tiene limitada lipofilia intrínseca y un área polar superficial topológica modesta, pero la complejación metálica altera sustancialmente su solubilidad y comportamiento de interacción con membranas.
Electrónicamente, la piritiona exhibe resonancia entre descripciones tipo tiol/tiolato, tiona y N-óxido; los centros S y O confieren nucleofilicidad y coordinan a metales en modos bidentados. El comportamiento ácido-base se caracteriza por una funcionalidad tiol débilmente ácida en algunos entornos y por un tautomerismo fácil; el ligando libre es mayormente neutro bajo condiciones ambientales. El compuesto es moderadamente polar (XLogP ≈ 0.5) con un donante y dos aceptores de enlace de hidrógeno, lo que junto con baja rotatibilidad favorece un empaquetamiento cristalino definido y flexibilidad conformacional limitada. La susceptibilidad a oxidación e hidrólisis es baja bajo condiciones típicas de manipulación, pero la quelación metálica y metales de transición redox activos pueden modificar la reactividad y actividad biológica.
La piritiona se usa ampliamente en la industria y farmacéutica en sus formas queladas metálicas (notablemente piritiona de zinc) como agente fungistático y bacteriostático en formulaciones tópicas y como biocida en pinturas y fluidos para trabajo de metales. Grados comerciales comunes reportados para esta sustancia incluyen: EP.
Propiedades Físicas Básicas
Densidad
No se dispone de un valor establecido experimentalmente para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Punto de Fusión
No se dispone de un valor establecido experimentalmente para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Punto de Ebullición
Existe un valor numérico de punto de ebullición de 100 en los datos disponibles, pero no se especificó unidad para este valor en el contexto suministrado. Trate el valor "100" como reportado sin unidad asignada en este conjunto de datos.
Presión de Vapor
No se dispone de un valor establecido experimentalmente para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Punto de Inflamación
No se dispone de un valor establecido experimentalmente para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Propiedades Químicas
Solubilidad y Comportamiento de Fase
El ligando libre piritiona tiene baja solubilidad en agua, pero sus sales metálicas (más comúnmente el complejo de zinc) muestran dispersibilidad acuosa mejorada en comparación con el ligando libre. Los datos suministrados indican: "Soluble en agua fría (sal de zinc)", lo que indica que la complejación a \(\ce{Zn^2+}\) aumenta sustancialmente la solubilidad aparente y el comportamiento de deposición superficial. En formulaciones, la baja solubilidad intrínseca del complejo metálico promueve su retención en superficies tratadas (por ejemplo, piel o películas de pintura), característica explotada en aplicaciones tópicas y antifouling. Por consiguiente, el comportamiento de fase depende fuertemente del contraión metálico, pH y excipientes de formulación.
Reactividad y Estabilidad
La piritiona es químicamente estable bajo condiciones neutras y levemente ácidas/básicas típicas de almacenamiento y uso tópico. El ligando es capaz de formar complejos de coordinación estables con iones metálicos divalentes a través de átomos donadores de oxígeno y azufre; la formación y disociación de estos complejos modula la actividad biológica (comportamiento ionóforo) y la solubilidad. Aunque no es altamente susceptible a hidrólisis simple ni rotura oxidativa bajo condiciones estándar, la interacción con centros metálicos redox activos o oxidantes fuertes puede modificar el grupo funcional que contiene azufre. El tautomerismo N–O/tiona provee estabilización interna pero también permite vías reactivas para conjugación (por ejemplo, S-glucuronidación en sistemas biológicos).
Datos Termodinámicos
Entalpías Estándar y Capacidad Calorífica
No se dispone de un valor establecido experimentalmente para esta propiedad en el contexto de datos actual.
Parámetros Moleculares
Peso Molecular y Fórmula
- Fórmula molecular: \(\ce{C5H5NOS}\)
- Peso molecular: 127.17 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
- Masa exacta / Masa monoisotópica: 127.00918496
Descriptores adicionales calculados a partir de los datos moleculares: conteo de átomos pesados = 8; complejidad = 162; carga formal = 0; unidades covalentemente enlazadas = 1.
LogP y Polaridad
- XLogP3‑AA: 0.5
- Área polar superficial topológica (TPSA): 55.6 Å^2 (reportado como 55.6)
- Conteo de donantes de enlace de hidrógeno: 1
- Conteo de aceptores de enlace de hidrógeno: 2
Estos valores indican lipofilia moderada con polaridad apreciable y capacidad de enlace de hidrógeno para un compuesto heteroaromático pequeño. La TPSA y los conteos de enlaces H son consistentes con permeabilidad pasiva limitada a membranas en el ligando libre, mientras que la complejación metálica (por ejemplo, con \(\ce{Zn^2+}\)) modifica la lipofilia e interacciones con membranas, habilitando fenómenos de transporte mediado por ionóforos.
Características Estructurales
La piritiona es una piridina sustituida que presenta en posición 2 grupos funcionales adyacentes de azufre y N–O/H. La estructura se representa comúnmente por el nombre IUPAC 1‑hidroxipiridina‑2‑tiona (1‑hidroxipiridina‑2(1H)‑tiona). Observaciones estructurales y en estado sólido clave:
- El ligando quelata metales a través de átomos donadores de azufre y oxígeno para formar complejos de coordinación (piritiona de zinc es un ejemplo reconocido).
- En estado cristalino el complejo de zinc existe como un dímero centorsimétrico; datos con monocristales del ligando y complejos muestran motivos definidos de empaquetamiento.
- Conformacionalmente rígido: conteo de enlaces rotables = 0, lo que se correlaciona con un empaquetamiento cristalino definido y firmas espectroscópicas reproducibles.
Parámetros de red cristalina (valores reportados para muestras cristalinas en el contexto disponible): a = 6.231, b = 7.935, c = 11.667; α = 90.00°, β = 92.09°, γ = 90.00°; Z = 4; Z' = 1. Estos valores indican un grupo espacial monoclínico (P 1 21/n 1; Hall: -P 2yn) con refinamiento de buena calidad (factor residual ~0.0594) en los depósitos cristalográficos citados.
Identificadores y Sinónimos
Números de Registro y Códigos
- CAS: 1121-30-8
- Número(s) Comunidad Europea (CE): 214-329-4; 214-328-9
- UNII: 6GK82EC25D
- InChI: InChI=1S/C5H5NOS/c7-6-4-2-1-3-5(6)8/h1-4,7H
- InChIKey: YBBJKCMMCRQZMA-UHFFFAOYSA-N
- SMILES: C1=CC(=S)N(C=C1)O
(Cuando se utilizan computacionalmente, SMILES, InChI e InChIKey deben manejarse como identificadores exactos y se proporcionan arriba en línea tal como se suministraron.)
Sinónimos y Nombres Estructurales
Los sinónimos comunes y nombres estructurales que aparecen en el contexto disponible incluyen: piritiona; 2-piridinotiol 1-óxido; 1-hidroxipiridina-2-tiona; piridina-2-tiol N-óxido; 2-mercaptopiridina N-óxido; Omadine. El nombre sistemático IUPAC/aceptable indicado: 1-hidroxipiridina-2-tiona.
Aplicaciones Industriales y Comerciales
Usos Representativos y Sectores Industriales
La piritiona y sus sales metálicas se usan principalmente como agentes antimicrobianos y biocidas. Sectores representativos y usos reportados en el contexto disponible:
- Principios activos tópicos antifúngicos/anticaspa (piritiona de zinc) en formulaciones de enjuague y champús medicados para el control de especies de Malassezia asociadas a caspa y dermatitis seborreica.
- Aditivo biocida en pinturas y recubrimientos (aplicaciones antifouling/anti-algas).
- Biocida en fluidos para el trabajo de metales, lubricantes, tintas y ciertas formulaciones industriales donde se requiere control microbiano.
Estos usos aprovechan las propiedades quelantes e ionóforas del ligando piritiona cuando se coordina a iones metálicos, modulando tanto la actividad como la deposición sobre superficies.
Rol en Síntesis o Formulaciones
La piritiona funciona como ligando y como grupo activo antimicrobiano. En formulaciones, la sal de zinc (piritiona de zinc) es la forma comercial principal porque la coordinación al \(\ce{Zn^2+}\) estabiliza el agente activo, altera la solubilidad/retención y reduce la volatilidad. La sal sódica se utiliza cuando se requiere mayor solubilidad en agua (para aplicaciones biocidas industriales específicas). En química sintética, el ligando se puede usar para preparar complejos metálicos con propiedades antimicrobianas o inhibidoras enzimáticas ajustadas.
Si se requiere un resumen conciso y propietario de formulación para adquisición o fabricación, la selección normalmente se basa en la matriz prevista (acuosa frente a no acuosa), la entrega requerida (deposición en superficie frente a biocida soluble) y la aceptación regulatoria para la aplicación objetivo.
Resumen de Seguridad y Manipulación
Toxicidad Aguda y Ocupacional
Las clasificaciones y declaraciones de peligro disponibles en el contexto proporcionado incluyen toxicidad aguda y puntos finales de irritación:
- Declaraciones de peligro GHS (ejemplos reportados): H301 (Tóxico en caso de ingestión), H315 (Provoca irritación cutánea), H319 (Provoca irritación ocular grave), H335 (Puede causar irritación respiratoria).
- Clases de peligro (notificaciones agregadas): Toxicidad aguda 3; Irritación cutánea 2; Irritación ocular 2; Toxicidad específica en órganos diana - exposición única 3.
- Efectos adversos: se han reportado sensibilización cutánea y dermatitis por contacto alérgica en entornos ocupacionales; la piritiona puede actuar como sensibilizador cutáneo.
Por lo tanto, el control de la exposición ocupacional debe asumir potencial para irritación dérmica y respiratoria y posible toxicidad sistémica si se ingiere. Son prudentes controles de ingeniería, equipo de protección personal adecuado (guantes resistentes a productos químicos, protección ocular y protección respiratoria cuando sea posible la aerosolización o generación de polvo), y minimizar el contacto con la piel.
Consideraciones de Almacenamiento y Manipulación
Almacenar la piritiona y sus sales en un lugar fresco, seco, bien ventilado, alejado de oxidantes fuertes y metales incompatibles. Evitar la formación de polvo y la dispersión aérea; manipular sólidos en sistemas cerrados o con ventilación local de extracción. Usar prácticas estándar de higiene industrial: evitar la ingestión, inhalación y el contacto con piel/ojos; descontaminar residuos de derrames de forma inmediata y proveer instalaciones para lavado de ojos y ducha de emergencia. Para información detallada sobre peligros, transporte y regulación, los usuarios deben consultar la hoja de datos de seguridad (SDS) específica del producto y la legislación local.
Para la fabricación y control de calidad de formulaciones, considerar los siguientes atributos de calidad y seguridad: control del tamaño de partícula y forma polimórfica (el empaquetamiento en estado sólido puede afectar la disolución y la deposición), identidad del contrio metálico elemental (zinc frente a sodio) y perfil de impurezas (solventes residuales y productos de degradación). La designación común de calidad comercial reportada para esta sustancia: EP.
