Strecker reaktion

Strecker-reaktionen ( Strecker- syntes ) är en metod för att erhålla aminosyror från aldehyder och ketoner genom inverkan av en blandning av ammoniak och blåvätesyra , följt av hydrolys av de resulterande aminonitrilerna . Denna metod föreslogs först av A. Strekker 1850. År 1906 förbättrades den av N. D. Zelinsky och G. L. Stadnikov, som började använda en blandning av kaliumcyanid och ammoniumklorid som reagens , som vid upphettning bildar den nödvändiga ammoniaken och cyanvätesyran [1] . Strecker-reaktionen används aktivt för industriell syntes av metionin från metantiol och akrolein [2] .

Reaktionsmekanism

I början av reaktionen utsätts karbonylkolatomen för nukleofil attack av en ammoniakmolekyl . Som ett resultat av denna attack bildas en instabil förening innehållande en protonerad hydroxylgrupp. Den delar av en vattenmolekyl och förvandlas till en iminiumjon. I sin tur angrips iminiumjonen av cyanidjonen, vilket resulterar i bildandet av aminonitril .

I saltsyra genomgår aminonitril en hydrolysreaktion . Vattenmolekylen angriper kol-kväve-trippelbindningen med bildandet av en instabil alkohol, som, som ett resultat av ett tautomeriskt skifte, omvandlas till en amid. I sin tur angrips den av en vattenmolekyl och bildar en diol . Därefter protoneras aminogruppen och bildar en jon som till följd av omarrangemang spjälkar av en ammoniakmolekyl tillsammans med en väteproton och bildar en aminosyra som slutprodukt av reaktionen [3] .

Regler och villkor

Att erhålla aminonitril utförs vanligtvis vid en måttlig temperatur (20-50 ° C). Dietyleter eller bensen används som lösningsmedel om cyanvätesyra eller trimetylsilylcyanid används , och vatten om andra cyanider används som reagens , inklusive alkalimetallcyanider. Hydrolysen av aminonitril utförs i saltsyra vid upphettning [4] .

Under dessa förhållanden når avkastningen 70-80%. De huvudsakliga biprodukterna i detta fall är oligomerer av olika sammansättning [4] .

Ändringar

• Timan modifiering. Det innebär omvandling av en karbonylförening i reaktionens första steg till cyanohydrin under inverkan av cyanvätesyra. Hydroxylgruppen angrips sedan av ammoniak för att bilda en amin . Det sista steget är hydrolysen av cyanidgruppen för att erhålla en aminosyra. Använda reagenser införs i reaktionsblandningen sekventiellt [4] .
• Zelinsky-Stadnikov reaktion. Det handlar om att ersätta den farliga och flyktiga cyanvätesyran med en alkalimetallcyanid, vanligtvis kalium eller natrium, och ersätta ammoniak med ammoniumklorid . Dessa reagenser, när de värms upp i reaktionsblandningen, bildar de ämnen som är nödvändiga för att reaktionen ska fortgå [5] :

• I stället för cyanvätesyra föreslås också att trimetylsilylcyanid används i närvaro av katalysatorer ( aluminiumklorid , zinkjodid , etc.). Denna metod har inte fått ett separat namn, men den används ofta i praktiken [4] .

Anteckningar

1. ↑ Traven, 2004 , sid. 507.
2. ↑ Knunyants et al., Volym 3, 1992 , sid. 71.
3. ↑ Lee, 2006 , sid. 419.
4. ↑ 1 2 3 4 Knunyants et al., Volym 5, 1998 , sid. 401.
5. ↑ Traven, 2004 , sid. 506.

Litteratur

• Chemical Encyclopedia / Red.: Knunyants I.L. och andra - M . : Soviet Encyclopedia, 1998. - T. 5. - 783 sid. — ISBN 5-85270-310-9 .
• Chemical Encyclopedia / Red.: Knunyants I.L. och andra - M . : Soviet Encyclopedia, 1992. - T. 3. - 639 sid. — ISBN 5-85270-039-8 .
• J.J. Lä. nominella reaktioner. Mekanismer för organiska reaktioner. - M . : Binom. Kunskapslaboratoriet, 2006. - 456 sid. — ISBN 5-94774-368-X .
• V.F. Traven. Organisk kemi. - M . : Akademikniga, 2004. - T. 2. - 582 sid. - ISBN 5-94628-172-0 .