Strecker reaktion

Strecker-reaktionen ( Strecker -syntese ) er en metode til at opnå aminosyrer fra aldehyder og ketoner ved påvirkning af en blanding af ammoniak og blåsyre , efterfulgt af hydrolyse af de resulterende aminonitriler . Denne metode blev først foreslået af A. Strekker i 1850. I 1906 blev det forbedret af N. D. Zelinsky og G. L. Stadnikov, som begyndte at bruge en blanding af kaliumcyanid og ammoniumchlorid som reagens , som ved opvarmning danner den nødvendige ammoniak og blåsyre [1] . Strecker-reaktionen bruges aktivt til industriel syntese af methionin fra methanthiol og acrolein [2] .

Reaktionsmekanisme

Ved starten af ​​reaktionen udsættes carbonylcarbonatomet for nukleofilt angreb af et ammoniakmolekyle . Som et resultat af dette angreb dannes en ustabil forbindelse indeholdende en protoneret hydroxylgruppe. Det spalter et vandmolekyle og bliver til en iminiumion. Til gengæld angribes iminiumionen af ​​cyanidionen, hvilket resulterer i dannelsen af ​​aminonitril .

I saltsyre gennemgår aminonitril en hydrolysereaktion . Vandmolekylet angriber kulstof-nitrogen-trippelbindingen med dannelse af en ustabil alkohol, som som følge af et tautomert skift omdannes til et amid. Til gengæld angribes det af et vandmolekyle, der danner en diol . Derefter protoneres aminogruppen og danner en ion, som som følge af omlejring spalter et ammoniakmolekyle sammen med en brintproton, og danner en aminosyre som slutproduktet af reaktionen [3] .

Vilkår og betingelser

At opnå aminonitril udføres normalt ved en moderat temperatur (20-50 ° C). Diethylether eller benzen bruges som opløsningsmiddel , hvis der anvendes blåsyre eller trimethylsilylcyanid , og vand, hvis andre cyanider anvendes som reagens , herunder alkalimetalcyanider. Hydrolysen af ​​aminonitril udføres i saltsyre ved opvarmning [4] .

Under disse forhold når udbyttet 70-80%. De vigtigste biprodukter i dette tilfælde er oligomerer af forskellige sammensætninger [4] .

Ændringer

• Timan modifikation. Det involverer omdannelsen af ​​en carbonylforbindelse i det første trin af reaktionen til cyanohydrin under påvirkning af blåsyre. Hydroxylgruppen angribes derefter af ammoniak for at danne en amin . Det sidste trin er hydrolysen af ​​cyanidgruppen for at opnå en aminosyre. Brugte reagenser indføres i reaktionsblandingen sekventielt [4] .
• Zelinsky-Stadnikov reaktion. Det indebærer at erstatte den farlige og flygtige blåsyre med et alkalimetalcyanid, normalt kalium eller natrium, og erstatte ammoniak med ammoniumchlorid . Disse reagenser danner, når de opvarmes i reaktionsblandingen, de stoffer, der er nødvendige for, at reaktionen kan forløbe [5] :

• I stedet for blåsyre foreslås det også at anvende trimethylsilylcyanid i nærværelse af katalysatorer ( aluminiumchlorid , zinkiodid osv.). Denne metode har ikke fået et særskilt navn, men den bruges ofte i praksis [4] .

Noter

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

Litteratur

• Chemical Encyclopedia / Red.: Knunyants I.L. og andre - M . : Soviet Encyclopedia, 1998. - T. 5. - 783 s. — ISBN 5-85270-310-9 .
• Chemical Encyclopedia / Red.: Knunyants I.L. og andre - M . : Soviet Encyclopedia, 1992. - T. 3. - 639 s. — ISBN 5-85270-039-8 .
• J.J. Lee. nominelle reaktioner. Mekanismer for organiske reaktioner. - M . : Binom. Videnlaboratoriet, 2006. - 456 s. — ISBN 5-94774-368-X .
• V.F. Traven. Organisk kemi. - M . : Akademikniga, 2004. - T. 2. - 582 s. - ISBN 5-94628-172-0 .