Реакция Штреккера

Реакция Штреккера (синтез Штреккера) — метод получения аминокислот из альдегидов и кетонов действием смеси аммиака и синильной кислоты с последующим гидролизом образующихся аминонитрилов. Данный способ был впервые предложен А. Штреккером в 1850 году. В 1906 году его усовершенствовали Н. Д. Зелинский и Г. Л. Стадников, начав использовать в качестве реагента смесь цианида калия и хлорида аммония, которые при нагревании образуют необходимые аммиак и цианистоводородную кислоту[1]. Реакция Штреккера активно используется для промышленного синтеза метионина из метантиола и акролеина[2].

Общая схема протекания реакции при использовании альдегида в качестве реагента

Механизм реакции

В начале реакции карбонильный атом углерода подвергается нуклеофильной атаке со стороны молекулы аммиака. В результате данной атаки образуется неустойчивое соединение, содержащее протонированную гидроксильную группу. Оно отщепляет молекулу воды, переходя в ион иминия. В свою очередь ион иминия подвергается атаке со стороны цианид-иона, в результате чего образуется аминонитрил.

В соляной кислоте аминонитрил вступает в реакцию гидролиза. Молекула воды атакует тройную связь углерод-азот с образованием неустойчивого спирта, который в результате таутомерного сдвига преобразуется в амид. В свою очередь он подвергается атаке молекулы воды, образуя диол. После этого аминогруппа протонируется, образуя ион, который в результате перегруппировки отщепляет молекулу аммиака вместе с протоном водорода, образуя аминокислоту, как конечный продукт реакции[3].

Условия проведения

Получение аминонитрила обычно ведут при умеренной температуре (20-50 °C). В качестве растворителя используют диэтиловый эфир или бензол в случае использования синильной кислоты или триметилсилилцианида и воду, если в качестве реагента используются другие цианиды, в том числе цианиды щелочных металлов. Гидролиз аминонитрила проводят в соляной кислоте при нагревании[4].

При соблюдении данных условий проведения выход достигает 70-80 %. Основные побочные продукты при этом — олигомеры различного состава[4].

Модификации
  • Схема модификации Тимана
    Модификация Тимана. Она подразумевает превращение карбонильного соединения на первой стадии реакции в циангидрин под действием синильной кислоты. Затем гидроксильная группа подвергается атаке аммиака с образованием амина. Завершающим этапом является гидролиз цианидной группы с получением аминокислоты. Используемые реагенты вводятся в реакционную смесь последовательно[4].
  • Реакция Зелинского-Стадникова. Она подразумевает замену опасной и летучей синильной кислоты на цианид щелочного металла, обычно калия или натрия, а также замену аммиака на хлорид аммония. Данные реагенты при нагревании в реакционной смеси образуют необходимые для протекания реакции вещества[5]:

Примечания
  1. Травень, 2004, с. 507.
  2. Кнунянц и др., том 3, 1992, с. 71.
  3. Ли, 2006, с. 419.
  4. Кнунянц и др., том 5, 1998, с. 401.
  5. Травень, 2004, с. 506.

Литература
  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1998. — Т. 5. — 783 с. — ISBN 5-85270-310-9.
  • Химическая энциклопедия / Редкол.: Кнунянц И.Л. и др.. — М.: Советская энциклопедия, 1992. — Т. 3. — 639 с. — ISBN 5-85270-039-8.
  • Дж.Дж. Ли. Именные реакции. Механизмы органических реакций. — М.: Бином. Лаборатория знаний, 2006. — 456 с. — ISBN 5-94774-368-X.
  • В.Ф. Травень. Органическая химия. — М.: Академкнига, 2004. — Т. 2. — 582 с. — ISBN 5-94628-172-0.
This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.