Propriedades Físicas e Químicas do Piritionato (1121-30-8)
Piritionato
Antimicrobiano da classe dos piridinotionas que atua como ligante em complexos de zinco e é usado em formulações para cuidados pessoais e aplicações industriais como biocida.
| Número CAS | 1121-30-8 |
| Família | Piridinas (piridinotionas) |
| Forma Típica | Pó ou sólido cristalino |
| Qualidades Comuns | EP |
O piritionato é um tione/óxido heteroaromático pequeno derivado da piridina, formalmente descrito como 1-hidroxipiridina-2-tiona (tautômero da piridina-2-tiol N-óxido). A molécula contém um anel piridinil funcionalizado com enxofre adjacente e funcionalidade N–O/H que proporciona um conjunto misto de doadores suaves (enxofre) e duros (oxigênio). Este motivo ambidente permite a quelatação a íons metálicos divalentes (notavelmente \(\ce{Zn^2+}\)) e é a base para a formação de complexos de coordenação farmacologicamente e industrialmente importantes. O composto parentérico neutro possui lipofilicidade intrínseca limitada e uma área polar superficial topológica modesta, mas a complexação metálica altera substancialmente sua solubilidade e o comportamento de interação com membranas.
Eletronicamente, o piritionato exibe ressonância entre descrições de tiol/tiolato, tione e tipo N-óxido; os centros S e O conferem nucleofilicidade e coordenam metais em modos bidentados. O comportamento ácido-base é caracterizado por uma funcionalidade tiol fracamente ácida em alguns ambientes e por tautomerismo fácil; o ligante livre é largamente neutro em condições ambientais. O composto é moderadamente polar (XLogP ≈ 0,5) com um doador e dois aceitadores de ligações de hidrogênio, o que, junto com baixa rotatividade, favorece empacotamento definido no estado sólido e flexibilidade conformacional limitada. Suscetibilidades à oxidação e hidrólise são baixas sob condições típicas de manuseio, mas a quelatação metálica e metais de transição redox-ativos podem alterar a reatividade e atividade biológica.
O piritionato é amplamente usado industrial e farmacêuticamente em suas formas quelatadas a metais (notadamente piritionato de zinco) como agente fungistático e bacteriostático em formulações tópicas e como biocida em tintas e fluidos para usinagem de metais. Qualidades comerciais comuns reportadas para esta substância incluem: EP.
Propriedades Físicas Básicas
Densidade
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto de dados atual.
Ponto de Fusão
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto de dados atual.
Ponto de Ebulição
Um valor numérico para ponto de ebulição de 100 está presente nos dados disponíveis, porém não foi especificada unidade para este valor no contexto fornecido. Trate o valor "100" conforme reportado, sem unidade atribuída neste conjunto de dados.
Pressão de Vapor
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto de dados atual.
Ponto de Inflamação
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto de dados atual.
Propriedades Químicas
Solubilidade e Comportamento de Fase
O ligante piritionato livre é pouco solúvel em água, mas seus sais metálicos (mais comumente o complexo de zinco) exibem dispersibilidade aquosa aumentada em relação ao ligante livre. Os dados fornecidos indicam: "Solúvel em água fria (sal de zinco)", indicando que a complexação a \(\ce{Zn^2+}\) aumenta substancialmente a solubilidade aparente e o comportamento de deposição superficial. Em formulações, a baixa solubilidade intrínseca do complexo metálico promove retenção nas superfícies tratadas (ex: pele ou filmes de tinta), característica explorada em aplicações tópicas e antifouling. O comportamento de fase depende fortemente do contraíon metálico, pH e excipientes da formulação.
Reatividade e Estabilidade
O piritionato é quimicamente estável sob condições neutras e levemente ácidas/básicas típicas de armazenamento e uso tópico. O ligante é capaz de formar complexos estáveis de coordenação com íons metálicos divalentes via átomos doadores de oxigênio e enxofre; formação e dissociação desses complexos modulam a atividade biológica (comportamento ionóforo) e a solubilidade. Embora não seja altamente suscetível a hidrólise simples ou clivagem oxidativa em condições padrão, a interação com centros metálicos redox-ativos ou oxidantes fortes pode alterar o grupo funcional contendo enxofre. O tautomerismo N–O/tione proporciona estabilização interna, mas também permite vias reativas para conjugação (ex: S-glucuronidação em sistemas biológicos).
Dados Termodinâmicos
Entalpias-padrão e Capacidade Calorífica
Não há valor experimentalmente estabelecido para esta propriedade no contexto de dados atual.
Parâmetros Moleculares
Massa Molecular e Fórmula
- Fórmula molecular: \(\ce{C5H5NOS}\)
- Massa molecular: 127,17 \(\mathrm{g}\,\mathrm{mol}^{-1}\)
- Massa exata / Massa monoisotópica: 127,00918496
Descritores computados adicionais a partir dos dados moleculares: contagem de átomos pesados = 8; complexidade = 162; carga formal = 0; número de unidades covalentemente ligadas = 1.
LogP e Polaridade
- XLogP3‑AA: 0,5
- Área polar superficial topológica (TPSA): 55,6 Å^2 (reportado como 55.6)
- Contagem de doadores de ligação de hidrogênio: 1
- Contagem de aceitadores de ligação de hidrogênio: 2
Estes valores indicam lipofilicidade modesta com polaridade e capacidade de ligação por hidrogênio apreciáveis para um composto heteroaromático pequeno. A TPSA e as contagens de ligações de hidrogênio são consistentes com permeabilidade passiva limitada às membranas como ligante livre, enquanto a complexação metálica (ex: com \(\ce{Zn^2+}\)) altera a lipofilicidade e interações com membranas e permite fenômenos de transporte mediados por ionóforos.
Características Estruturais
O piritionato é uma piridina substituída com enxofre adjacente e funcionalidade N–O/H na posição 2. A estrutura é comumente representada pelo nome IUPAC 1‑hidroxipiridina‑2‑tiona (1‑hidroxipiridina‑2(1H)‑tiona). Observações chave estruturais/estado sólido:
- O ligante quelata metais através de átomos doadores de enxofre e oxigênio para formar complexos de coordenação (piritionato de zinco é um exemplo conhecido).
- No estado cristalino, o complexo de zinco é reportado como um dímero centrosimétrico; dados de cristal único para o ligante e complexos mostram motivos definidos de empacotamento.
- Conformacionalmente rígido: contagem de ligações rotativas = 0, o que correlaciona com empacotamento cristalino bem definido e sinais espectroscópicos reproduzíveis.
Parâmetros da rede cristalina (valores reportados para amostras cristalinas no contexto disponível): a = 6,231, b = 7,935, c = 11,667; α = 90,00°, β = 92,09°, γ = 90,00°; Z = 4; Z' = 1. Estes valores indicam grupo espacial monoclínico (P 1 21/n 1; Hall: -P 2yn) com refino de boa qualidade (fator residual ~0,0594) nos depósitos cristalográficos citados.
Identificadores e Sinônimos
Números de Registro e Códigos
- CAS: 1121-30-8
- Número(s) da Comunidade Europeia (EC): 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
(Quando utilizados computacionalmente, SMILES, InChI e InChIKey devem ser tratados como identificadores exatos e são fornecidos acima na linha conforme recebidos.)
Sinônimos e Nomes Estruturais
Sinônimos comuns e nomes estruturais presentes no contexto disponível incluem: piritiona; 2-piridinetiol-1-óxido; 1-hidroxipiridina-2-tiona; piridina-2-tiol N-óxido; 2-mercaptopiridina N-óxido; Omadine. O nome sistemático IUPAC/aceitável fornecido: 1-hidroxipiridina-2-tiona.
Aplicações Industriais e Comerciais
Usos Representativos e Setores Industriais
A piritiona e seus sais metálicos são usados principalmente como agentes antimicrobianos e biocidas. Os setores representativos e usos relatados no contexto disponível são:
- Ativos antifúngicos/térmico-anticaspa tópicos (piritiona de zinco) em formulações rinse-off e xampus medicados para controle de espécies de Malassezia associadas à caspa e dermatite seborreica.
- Aditivo biocida em tintas e revestimentos (aplicações antifouling/anti-algas).
- Biocida em fluidos de usinagem, lubrificantes, tintas e certas formulações industriais onde se requer controle microbiano.
Esses usos exploram as propriedades quelantes e ionóforas do ligante piritiona quando coordenado a íons metálicos, que modulam tanto a atividade quanto a deposição em superfícies.
Papel na Síntese ou Formulações
A piritiona atua como ligante e como grupo farmacologicamente ativo antimicrobiano. Em formulações, o sal de zinco (piritiona de zinco) é a forma comercial principal porque a coordenação ao \(\ce{Zn^2+}\) estabiliza o agente ativo, altera a solubilidade/retenção e reduz a volatilidade. O sal de sódio é usado quando se requer maior solubilidade aquosa (para aplicações industriais biocidas específicas). Em química sintética, o ligante pode ser utilizado para preparar complexos metálicos com propriedades antimicrobianas ou inibitórias enzimáticas adaptadas.
Se for necessária uma síntese concisa e proprietária da formulação para aquisição ou fabricação, a seleção normalmente é baseada na matriz pretendida (aquosa vs. não aquosa), entrega requerida (deposição superficial vs. biocida solúvel) e aceitação regulatória para a aplicação alvo.
Visão Geral de Segurança e Manuseio
Toxicidade Aguda e Ocupacional
Classificações de perigo e frases de perigo disponíveis no contexto fornecido incluem pontos finais de toxicidade aguda e irritação:
- Frases de perigo GHS (exemplos relatados): H301 (Tóxico se ingerido), H315 (Provoca irritação cutânea), H319 (Provoca irritação ocular grave), H335 (Pode causar irritação respiratória).
- Classes de perigo (notificações agregadas): Toxicidade Aguda 3; Irritação Cutânea 2; Irritação Ocular 2; STOT SE 3.
- Efeitos adversos: sensibilização cutânea e dermatite de contato alérgica foram relatadas em ambientes ocupacionais; a piritiona pode atuar como sensibilizador cutâneo.
O controle da exposição ocupacional deve, portanto, pressupor potencial para irritação dérmica e respiratória e possível toxicidade sistêmica em caso de ingestão. Controles de engenharia, equipamentos de proteção individual adequados (luvas resistentes a produtos químicos, proteção ocular e proteção respiratória quando possível a aersolização ou poeira), e minimização do contato com a pele são prudentes.
Considerações de Armazenamento e Manuseio
Armazene a piritiona e seus sais em local fresco, seco e bem ventilado, longe de agentes oxidantes fortes e metais incompatíveis. Evite formação de poeira e dispersão aérea; manuseie sólidos em sistemas fechados ou com ventilação local exaustora. Use práticas padrão adequadas de higiene industrial: evite ingestão, inalação e contato com pele/olhos; descontamine rapidamente resíduos de derramamento e providencie instalações para lavagem ocular e chuveiro de emergência. Para informações detalhadas sobre perigo, transporte e regulamentação, os usuários devem consultar a Ficha de Dados de Segurança (FDS) específica do produto e a legislação local.
Para fabricação de formulações e controle de qualidade, considere os seguintes atributos de qualidade e segurança: controle do tamanho de partícula e forma polimórfica (o empacotamento no estado sólido pode afetar a dissolução e deposição), identidade do contraíon metálico elementar (zinco vs. sódio) e perfil de impurezas (solventes residuais e produtos de degradação). A designação de grau comercial comum reportada para esta substância: EP.
