Аминокислоты
Получение аминокислот
α-Аминокислоты
Для синтеза α-аминокислот используют несколько основных подходов. Первый основан на замещении атома водорода α-положения карбоновой кислоты на аминогруппу через стадию галогенпроизводного. Галогенкарбоновую кислоту обычно получают по методу Геля-Фольгарда-Зелинского, затем проводится аминирование действием аммиака, либо, по Габриэлю, через N-алкилфталимид.
Другой распространенный метод синтеза заключается в гидролизе нитрильной группы цианаминов, которые легко получаются присоединением цианида калия и аммиака к карбонильным соединениям (метод Штрекера). Эта реакция имеет общее значение, т.к. цианамины могут быть получены практически из любых альдегидов и кетонов, т.е. данный метод позволяет синтезировать аминокислоты с самыми разнообразными заместителями.
Третий способ получения α-аминокислот – восстановительное аминирование α-оксокислот. Действием аммиака или гидроксиламина на α-оксокислоты получают соответствующие имины или оксимы, которые восстанавливают водородом в присутствии палладиевого катализатора.
Синтез аминокислот на основе малонового эфира многостадиен и включает в себя стадии нитрозирования, восстановления нитрозомалонового эфира до аминомалонового эфира, алкилирования, гидролиза образовавшегося аминоалкилмалонового эфира и его декарбоксилирования. Тем не менее, этот способ активно применяют, особенно для синтеза полифукциональных аминокислот. Например, ниже приведен способ получения этим методом лизина.
Существуют методы синтеза α-аминокислот, исходя из простейшей аминокислоты – глицина:
Все основные способы получения β-аминокислот используют в качестве исходных α,β-непредельные карбоксильные соединения. Так, присоединение аммиака к α,β-непредельным кислотам протекает против правила Марковникова и дает β-аминокислоты. Реакция α,β-непредельных кислот с галогенводородами приводит к β-галогенкарбоновым кислотам, которые при обработке аммиаком или фталимидом калия образуют β-аминокислоты.
Сложные эфиры α,β-непредельных дикарбоновых кислот, получаемые из малонового эфира и карбонильных соединений, присоединяют аммиак, давая сложные эфиры β-аминодикарбоновых кислот. Их гидролиз и последующее декарбоксилирование приводит к β-аминокислотам (способ Родионова).
Общий метод получения ω-аминокислот – гидролиз соответствующих лактамов, получаемых из циклических оксимов кетонов перегруппировкой Бекмана. Так в промышленности из циклогексаноноксима синтезируют капролактам, гидролиз которого дает ε-аминокапроновую кислоту.
орто-, мета- и пара-Аминобензойные кислоты получают восстановлением нитрогруппы в соответствующих нитробензойных кислотах. Ниже приведена схема синтеза этих соединений исходя их толуола.
Другой способ получения антраниловой кислоты заключается в расщеплении по Гофману моноамида фталевой кислоты.
|
|
||
|
|
|
|
