【Name Rxn】Strecker氨基酸合成

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定义

氰化钠促进醛或酮与胺缩合生成α-氨基腈,进一步可水解为α-氨基酸,该反应被称为Strecker反应,或者Strecker氨基酸合成

通式

溯源与发展

1850年,A. Strecker试图通过先用氨水处理乙醛,然后加入氰化氢,然后用水溶液酸水解生成的氨基腈中间体来合成乳酸。但是看他没有分离出任何想要的乳酸,而是得到了丙氨酸。这一发现构成了α-氨基酸的首次实验室制备。

现在可以不对称地进行斯特莱克反应了:

1)利用光活性胺生成手性亚胺,在氰化物离子的加入下生成对映体富集的α-氨基腈;

2)不对称诱导可以通过使用有机催化剂或手性金属催化剂来实现。

作者

Strecker 出生在德国的达姆施塔特 (Darmstadt)o 1842 年,他在 Gießen 大学著名化学家 Justus Liebig 教授的指导下获得博士学位。毕业后经过四年的中学教师生涯, Strecker 再次回到 Gießen 大学成为 Liebig 的私人助手。在此期间, Strecker 对无机和有机化学问题进行了广泛的研究,其中包括银和碳的分子量测定、乳酸及马尿酸的反应性能研究、镇和钻的分离等。其中,最有名的工作是在 1850 年完成了以他的名字命名的氨基酸合成反应。 1851 年,Strecker 被聘为挪威 Christiania 大学的教授。 1860 年,他回到德国的Tubingen 大学接替由于 Gemlin 去世而留下的教授职位。在 Tubingen 大学,他从事鸟嚓岭、黄嘿岭、咖啡因和可可碱的研究。不幸的是,他在从事剧毒的氧化钻研究时严重地损害了健康。1870 年,他转入 Würzburg 大学,并在一年后去世。

一般特征

1)转化为一锅三组分缩合;

2)由于HCN的剧毒,在缓冲水介质中使用各种碱氰化物(如KCN、NaCN);

3)醛类和酮类都是较好的底物;

4)胺组分可以是氨、伯胺或仲胺;

5) HCN与预合成的醛二胺和酮胺(甚至是亚胺盐)或肟和腙反应生成n -取代α-氨基腈;

6) α-氨基腈水解生成α-氨基酸,金属氢化物还原生成1,2-二胺,强碱在α-碳上脱质子(R2=H),生成的碳离子可被多种亲电试剂捕获(umpolung);

7)在重金属盐(如AgNO3)、Brönsted或路易斯酸的处理下,α-氨基腈发生氰化物离子损失形成亚胺离子,可被各种亲核试剂捕获(如果亲核试剂是有机金属试剂,这种转化称为Bruylants反应)。

机理

可能的机理过程:

胺与醛生成亚胺中间体

氰基进攻亚胺碳,在水的作用下转化为羟基亚胺,互变异构为相应的氨基酰胺

随后,在酸性条件下,进一步发生酰胺水解,转化为氨基酸

实例

1) DOI: 10.1021/acscatal.9b02739

2) DOI: 10.1021/acscatal.1c02331

3) DOI: 10.1021/acscatal.5b02184

4) DOI: 10.1021/acscatal.0c01212

5) https://doi.org/10.1039/C2OB25584G

6) https://doi.org/10.1039/C8OB03092H


7) https://doi.org/10.1039/B924272D


8) https://doi.org/10.1039/C2CC36307K


9) https://doi.org/10.1039/C9CC09151C

  参考

1. a)László Kürti, Barbara Czakó. StrategicApplications of Named Reactions in Organic Synthesis. b)Jie Jack Li. Name Reactions: A Collection ofDetailed Mechanisms and Synthetic Applications. c) 黄培强.有机人名反应、试剂与规则. d) 胡跃飞, 林国强. 现代有机反应

2. https://www.organic-chemistry.org/namedreactions/ugi-reaction.shtm

3. a) https://pubs.acs.org/ b) https://onlinelibrary.wiley.com/

c) https://www.sciencedirect.com/ d) https://www.rsc.org/

e) https://www.thieme-connect.com/ f) http://www.sciencemag.org/

g) https://www.nature.com/natcatal/

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