Síntesis de aminoácidos Strecker - Strecker amino acid synthesis

Síntesis de Strecker
Lleva el nombre de Adolph Strecker
Tipo de reacción Reacción de sustitución
Identificadores
Portal de química orgánica síntesis de strecker
ID de ontología RSC RXNO: 0000207

La síntesis de aminoácidos de Strecker , también conocida simplemente como síntesis de Strecker, es un método para la síntesis de aminoácidos mediante la reacción de un aldehído con amoniaco en presencia de cianuro de potasio . La reacción de condensación produce un α-aminonitrilo, que posteriormente se hidroliza para dar el aminoácido deseado. El método se utiliza comercialmente para la producción de racémica metionina de metional .

Strecker-Synthese Übersicht V3.svg

Mientras que el uso de sales de amonio da aminoácidos no sustituidos, las aminas primarias y secundarias también dan aminoácidos sustituidos. Asimismo, el uso de cetonas , en lugar de aldehídos, da aminoácidos disustituidos en α, α.

Mecanismo de reacción

En la primera parte de la reacción, se protona el oxígeno del carbonilo de un aldehído , seguido de un ataque nucleofílico del amoníaco al carbono del carbonilo. Después del intercambio de protones subsiguiente, el agua se escinde del intermedio de iones iminio . Luego, un ion cianuro ataca el carbono iminio produciendo un aminonitrilo.

Mecanismo de la síntesis de Strecker, parte 1.

En la segunda parte de la síntesis de Strecker, el nitrógeno nitrilo del aminonitrilo se protona y el carbono nitrilo es atacado por una molécula de agua. A continuación, se forma un 1,2-diamino-diol después del intercambio de protones y un ataque nucleofílico del agua al carbono nitrilo anterior. Posteriormente, el amoníaco se elimina después de la protonación del grupo amino, y finalmente la desprotonación de un grupo hidroxilo produce un aminoácido .

Mecanismo de la síntesis de Strecker.

Un ejemplo de la síntesis de Strecker es una síntesis a escala de varios kilogramos de un derivado de L-valina a partir de metilisopropilcetona :

Reacciones asimétricas de Strecker

Las reacciones asimétricas de Strecker están bien desarrolladas. Reemplazando el amoníaco con (S) -alfa-feniletilamina como auxiliar quiral, el producto de reacción final fue alanina quiral .

La reacción de Strecker asimétrica catalítica se puede efectuar usando catalizadores derivados de tiourea . En 2012, se empleó un catalizador derivado de BINOL para generar anión de cianuro quiral.

Síntesis de Strecker asimétrico catalítico.

Historia

El químico alemán Adolph Strecker descubrió la serie de reacciones químicas que producen un aminoácido a partir de un aldehído o cetona . El uso de amoníaco o sales de amonio en esta reacción da aminoácidos no sustituidos. En la reacción original de Strecker, el acetaldehído , el amoníaco y el cianuro de hidrógeno se combinaron para formar alanina después de la hidrólisis . Se demostró que el uso de aminas primarias y secundarias en lugar de amonio produce aminoácidos N-sustituidos.

La síntesis clásica de Strecker proporciona mezclas racémicas de α-aminoácidos como productos, pero se han desarrollado varios procedimientos alternativos que utilizan auxiliares asimétricos o catalizadores asimétricos.

La reacción de Strecker asimétrica se informó por Harada en 1963. La primera síntesis asimétrica a través de un catalizador quiral se informó en 1996.

Síntesis comerciales de aminoácidos

Existen varios métodos para sintetizar aminoácidos además de la síntesis de Strecker.

La producción comercial de aminoácidos generalmente se basa en bacterias mutantes que sobreproducen aminoácidos individuales utilizando glucosa como fuente de carbono. De lo contrario, los aminoácidos se producen mediante conversiones enzimáticas de intermedios sintéticos. El ácido 2-aminotiazolina-4-carboxílico es un intermedio en una síntesis industrial de L- cisteína . El ácido aspártico se produce mediante la adición de amoníaco al fumarato usando una liasa.

Uno de los métodos más antiguos comienza con la bromación en el carbono α de un ácido carboxílico. La sustitución nucleofílica con amoníaco convierte luego el bromuro de alquilo en el aminoácido.

Referencias

Ver también