Sintesi di Strecker

Da Wikipedia, l'enciclopedia libera.

La sintesi di Strecker degli amminoacidi, messa a punto da Adolph Strecker, è una serie di reazioni chimiche che produce un amminoacido partendo da un'aldeide (o un chetone[1][2][3] L'aldeide viene condensata con cloruro d'ammonio in presenza di cianuro di potassio a dare un α-aminonitrile, che viene successivamente idrolizzato nell'amminoacido[4][5]. Nella reazione originale di Strecker, l'acetaldeide è stata fatta reagire con ammoniaca e acido cianidrico per dare, dopo idrolisi, l'alanina.

La sintesi di Strecker degli amminoacidi

L'uso di sali di ammonio produce amminoacidi non sostituiti, la reazione può essere condotta anche con ammine primarie o secondarie a dare amminoacidi N-sostituiti; la sostituzione delle aldeidi con i chetoni porta invece ad ottenere amminoacidi α,α-disostituiti[6].

La sintesi originale condotta nel 1850 diede α-amminonitrili racemi, l'utilizzo di ausiliari o catalizzatori chirali consente di condurre sintesi asimmetriche[7][8][9][10].

Meccanismo di reazione[modifica | modifica sorgente]

Il meccanismo di reazione è schematizzato in figura. Nel primo stadio, l'aldeide [1] reagisce con l'ammoniaca in una reazione di addizione nucleofila a dare la semiamminale [3], la quale lega un protone e forma uno ione imminio [5] per eliminazione di acqua. Una seconda addizione nucleofila dello ione cianuro produce l'amminonitrile [6].

Sintesi di Strecker, I stadio Sintesi di Strecker, II stadio
Sintesi di Strecker, I stadio Sintesi di Strecker, II stadio

Nel secondo stadio un protone attiva l'amminonitrile [1] all'addizione nucleofila di due equivalenti di acqua producendo l'intermedio [6], il quale perde ammoniaca e un protone a dare il prodotto finale [7].

Sintesi asimmetrica[modifica | modifica sorgente]

Le reazioni di Strecker asimmetriche furono studiate inizialmente da Kaoru Harada nel 1963 [11] [12]. Sostituendo l'ammoniaca con la (S)-α-feniletilammina come ausiliario chirale, il prodotto finale fu alanina chirale.

La prima sintesi asimmetrica condotta per mezzo di catalizzatori chirali risale invece al 1966[13].

Applicazioni[modifica | modifica sorgente]

Un esempio di applicazione attuale della sintesi di Strecker è la sintesi su scala industriale di un derivato della L-valina partendo dal 3-metil-2-butanone[14] [15]:

Un'applicazione della sintesi di Strecker; Kuethe, 2007

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Strecker, A., Ueber die künstliche Bildung der Milchsäure und einen neuen, dem Glycocoll homologen Körper in Annalen der Chemie und Pharmazie, vol. 75, nº 1, 1850, pp. 27–45, DOI:10.1002/jlac.18500750103.
  2. ^ Strecker, A., Ueber einen neuen aus Aldehyd - Ammoniak und Blausäure entstehenden Körper (p ) in Annalen der Chemie und Pharmazie, vol. 91, nº 3, 1854, pp. 349–351, DOI:10.1002/jlac.18540910309.
  3. ^ Shibasaki, M.; Kanai, M.; Mita, K. Org. React. 2008, 70, 1. (doi:10.1002/0471264180.or070.01)
  4. ^ Kendall, E. C.; McKenzie, B. F. Organic Syntheses, Coll. Vol. 1, p.21 (1941); Vol. 9, p.4 (1929). (Article)
  5. ^ Clarke, H. T.; Bean, H. J. Organic Syntheses, Coll. Vol. 2, p.29 (1943); Vol. 11, p.4 (1931). (Article)
  6. ^ Masumoto, S.; Usuda, H.; Suzuki, M.; Kanai, M.; Shibasaki, M. J. Am. Chem. Soc. 2003, 125(19), 5634-5635. (DOI: 10.1021/ja034980+)
  7. ^ Davis, F. A. et al. Tetrahedron Lett. 1994, 35, 9351.
  8. ^ Ishitani, H.; Komiyama, S.; Hasegawa, Y.; Kobayashi, S. J. Am. Chem. Soc. 2000, 122(5), 762-766. (DOI: 10.1021/ja9935207)
  9. ^ Huang, J.; Corey, E. J. Org. Lett. 2004, 6(26), 5027-5029. (DOI: 10.1021/ol047698w)
  10. ^ Duthaler, R. O. Tetrahedron 1994, 50, 1539-1650. (Review, DOI: 10.1016/S0040-4020(01)80840-1)
  11. ^ Asymmetric Synthesis of α-Amino-acids by the Strecker Synthesis Kaoru Harada Nature 200, 1201 (21 December 1963); DOI: 10.1038/2001201a0
  12. ^ Asymmetric Strecker Reactions Jun Wang, Xiaohua Liu, Xiaoming Feng 2011 Chemical Reviews Article ASAP DOI: 10.1021/cr200057t
  13. ^ Asymmetric Catalysis of the Strecker Amino Acid Synthesis by a Cyclic Dipeptide Mani S. Iyer,, Kenneth M. Gigstad,, Nivedita D. Namdev, and, Mark Lipton Journal of the American Chemical Society 1996 118 (20), 4910-4911 DOI: 10.1021/ja952686e
  14. ^ A Concise Synthesis of (S)-N-Ethoxycarbonyl--methylvaline Jeffrey T. Kuethe, Donald R. Gauthier, Jr., Gregory L. Beutner, and Nobuyoshi Yasuda J. Org. Chem., 72 (19), 7469 -7472, 2007. DOI: 10.1021/jo7012862
  15. ^ Il racemo prodotto dalla prima reazione viene risolto dall'acido L-tartarico; l'amminoacido è isolato in forma di sale di dicicloesilammina.
chimica Portale Chimica: il portale della scienza della composizione, delle proprietà e delle trasformazioni della materia