Síntesis de aminoácidos de Erlenmeyer-Plöchl

La síntesis de aminoácidos de Erlenmeyer-Plöchl fue descubierta por primera vez en 1893 por el químico alemán Friedrich Gustav Carl Emil Erlenmeyer que condensó el benzaldehído con N-acetilglicina en presencia de anhídrido acético y acetato de sodio (incluso hay casos en los que se pueden usar cantidades catalíticas de base (del 10% mol), pero en vez de acetato de sodio, se emplea fosfato de potasio). La reacción va vía condensación de Perkin seguida de la ciclación de la N-acetilglicina produciendo las llamadas azlactonas de Ernelmeyer. Estas azlactonas de Erlenmeyer son realmente oxazolonas.[1][2]

Por la síntesis de Erlenmeyer de azlactonas se pueden sintetizar a partir de la reacción de un aldehído aromático con un ácido carboxílico aromático (como por ejemplo el ácido hipúrico) en presencia de anhídrido acético.

Descripción general de la reacción Erlenmeyer
Descripción general de la reacción Erlenmeyer

Mecanismo de la síntesis

El mecanismo ya se ha comentado que se trata de dos reacciones acopladas: Reacción de Perkin + ciclación del ácido aromático correspondiente[3]

Mecanismo de la síntesis de aminoácidos de Erlenmeyer
Mecanismo de la síntesis de aminoácidos de Erlenmeyer

Hasta aquí se describe la obtención de la azlactona u oxazolona.

Preparación de α-cetoácidos

A partir de la oxazolona puede producirse por hidrólisis los α-cetoácidos correspondientes:

Hidrólisis de la azlactona a α-cetoácido
Hidrólisis de la azlactona a α-cetoácido

Preparación de α-aminoácidos

Si antes de la hidrólisis se hace una reducción con H2 (hidrógeno) se obtienen los correspondientes aminoácidos:

Preparación de α-aminoácidos
Preparación de α-aminoácidos

Síntesis de fenilalanina

Como puede observarse en la siguiente figura, el ácido hipúrico[4] se autocondensa en presencia del anhídrido acético para formar la 2-fenil-oxazolona.[5] Este intermedio también tiene dos protones ácidos y reacciona con benzaldehído, anhídrido acético y acetato de sodio para formar una azlactona u oxazolona. Este compuesto al reducirlo da la fenilalanina.[6]

Síntesis de aminoácidos de Erlenmeyer-Plöchl: el segundo paso es la variación de Perkin
Síntesis de aminoácidos de Erlenmeyer-Plöchl: el segundo paso es la variación de Perkin

Extensión de la síntesis

En un estudio se utilizó la síntesis de aminoácidos de Erlenmeyer para la síntesis del aminoácido tirosina[7]

Síntesis de aminoácidos de Erlenmeyer para el aminoácido tyrosina

Referencias
  1. Plöchl J. (1884). «Über einige Derivate der Benzoylimdozimtsäure». Chemische Berichte 17: 1623.
  2. Erlenmeyer, F. (1893). «Ueber die Condensation der Hippursäure mit Phtalsäureanhydrid und mit Benzaldehyd». Ann. 275: 3. doi:10.1002/jlac.18932750102.
  3. Z. Wang (2009). Comprehensive Organic Name Reactions and Reagents. Wiley Verlag. ISBN 978-0-471-70450-8.
  4. A. W. Ingersoll, S. H. Babcock (1943). «Hippuric acid». OrgSynth 2: 328.
  5. G. E. VandenBerg, J. B. Harrison, H. E. Carter, B. J. Magerlein (1973). «2-Phenyl-2-oxazolone». OrgSynth 5: 946.
  6. H. B. Gillespie, H. R. Snyder (1943). «dl-β-Phenylalanine». OrgSynth 2: 489.
  7. Cara E. Humphrey, Markus Furegati, Kurt Laumen, Luigi La Vecchia, Thomas Leutert, J. Constanze D. Müller-Hartwieg, and Markus Vögtle (2007,). «Optimized Synthesis of L-m-Tyrosine Suitable for Chemical Scale-Up». Organic Process Research & Development 11: 1069-1075. doi:10.1021/op700093y.
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