Streckerova reakce

Streckerova reakce ( Streckerova syntéza ) je metoda získávání aminokyselin z aldehydů a ketonů působením směsi čpavku a kyseliny kyanovodíkové s následnou hydrolýzou vzniklých aminonitrilů . Tuto metodu poprvé navrhl A. Strekker v roce 1850. V roce 1906 jej vylepšili N. D. Zelinsky a G. L. Stadnikov, kteří začali jako činidlo používat směs kyanidu draselného a chloridu amonného , ​​která po zahřátí tvoří potřebný amoniak a kyselinu kyanovodíkovou [1] . Streckerova reakce se aktivně využívá pro průmyslovou syntézu methioninu z methanthiolu a akroleinu [2] .

Mechanismus reakce

Na začátku reakce je karbonylový atom uhlíku vystaven nukleofilnímu útoku molekulou amoniaku . V důsledku tohoto napadení se vytvoří nestabilní sloučenina obsahující protonovanou hydroxylovou skupinu. Odštěpuje molekulu vody a mění se na iminiový iont. Na druhé straně je iminiový iont napaden kyanidovým iontem, což vede k tvorbě aminonitrilu .

V kyselině chlorovodíkové podléhá aminonitril hydrolytické reakci . Molekula vody napadá trojnou vazbu uhlík-dusík za vzniku nestabilního alkoholu, který se v důsledku tautomerního posunu přemění na amid. Na druhé straně je napadena molekulou vody, která vytváří diol . Poté dochází k protonizaci aminoskupiny za vzniku iontu, který v důsledku přeskupení odštěpí molekulu amoniaku spolu s protonem vodíku za vzniku aminokyseliny jako konečného produktu reakce [3] .

Podmínky

Získání aminonitrilu se obvykle provádí při mírné teplotě (20-50 ° C). Diethylether nebo benzen se používá jako rozpouštědlo , pokud se použije kyselina kyanovodíková nebo trimethylsilylkyanid , a voda, pokud se jako činidlo použijí jiné kyanidy , včetně kyanidů alkalických kovů. Hydrolýza aminonitrilu se provádí v kyselině chlorovodíkové při zahřívání [4] .

Za těchto podmínek dosahuje výtěžnost 70-80 %. Hlavními vedlejšími produkty jsou v tomto případě oligomery různého složení [4] .

Úpravy

• Timanova modifikace. Jedná se o konverzi karbonylové sloučeniny v prvním stupni reakce na kyanohydrin působením kyseliny kyanovodíkové. Hydroxylová skupina je pak napadena amoniakem za vzniku aminu . Posledním krokem je hydrolýza kyanidové skupiny k získání aminokyseliny. Použitá činidla se zavádějí do reakční směsi postupně [4] .
• Zelinského-Stadnikovova reakce. Zahrnuje nahrazení nebezpečné a těkavé kyseliny kyanovodíkové kyanidem alkalického kovu, obvykle draslíkem nebo sodíkem, a nahrazení amoniaku chloridem amonným . Tato činidla po zahřátí v reakční směsi tvoří látky nezbytné pro průběh reakce [5] :

• Místo kyseliny kyanovodíkové se také navrhuje použít trimethylsilylkyanid v přítomnosti katalyzátorů ( chlorid hlinitý , jodid zinečnatý atd.). Tato metoda nedostala samostatný název, ale v praxi se často používá [4] .

Poznámky

1. ↑ Traven, 2004 , str. 507.
2. ↑ Knunyants a kol., svazek 3, 1992 , str. 71.
3. ↑ Lee, 2006 , str. 419.
4. ↑ 1 2 3 4 Knunyants a kol., svazek 5, 1998 , str. 401.
5. ↑ Traven, 2004 , str. 506.

Literatura

• Chemická encyklopedie / Ed.: Knunyants I.L. a další - M. : Sovětská encyklopedie, 1998. - T. 5. - 783 s. — ISBN 5-85270-310-9 .
• Chemická encyklopedie / Ed.: Knunyants I.L. a další - M .: Sovětská encyklopedie, 1992. - T. 3. - 639 s. — ISBN 5-85270-039-8 .
• J.J. Závětří. nominální reakce. Mechanismy organických reakcí. - M .: Binom. Vědomostní laboratoř, 2006. - 456 s. — ISBN 5-94774-368-X .
• VF. Traven. Organická chemie. - M. : Akademkniga, 2004. - T. 2. - 582 s. - ISBN 5-94628-172-0 .