Erlenmeyer-Synthese
Die Erlenmeyer-Synthese ist eine Namensreaktion in der Organischen Chemie. Sie wurde nach dem deutschen Chemiker Emil Erlenmeyer benannt und sie ist eine Variante der Perkin-Reaktion. Durch die Erlenmeyer-Synthese können Azlactone synthetisiert werden, indem aromatische Aldehyde mit einer aromatischen Carbonsäure (z. B. Hippursäure) in Gegenwart von Essigsäureanhydrid zur Reaktion gebracht werden.
Die Erlenmeyer-Synthese ist noch unter weiteren Namen bekannt: Erlenmeyer-Plöchl-Reaktion, Erlenmeyer-Plöchl-Synthese, Erlenmeyer-Plöchl-Azlacton-Synthese.
Reaktionsmechanismus
Das Sauerstoffatom der Hydroxylgruppe der Carbonsäure 1 greift das Essigsäureanhydrid zunächst nucleophil an. Essigsäure wird dabei abgespalten. Nach einer Keto-Enol-Tautomerie findet ein weiterer Angriff der Verbindung 3 auf das aromatische Aldehyd statt, so dass die Verbindung 4 entsteht. Unter einer Wasserabspaltung und einer weiteren Tautomerie findet eine Cyclisierung statt. Danach wird erneut ein Essigsäuremolekül abgespalten und das gewünschte Azlacton 8 erhalten.[1]
Darstellung von α-Ketosäuren
Aus Azlactonen lassen sich dann durch Verseifung α-Ketosäuren herstellen:
Darstellung von α-Aminosäuren
Erfolgt vor der Verseifung eine Reduktion mit H2 so entstehen α-Aminosäuren:
Varianten
Verwendet man statt der Hippursäure Hydantoin oder Rhodanin, erhält man die Aminosäuren in höherer Ausbeute.
Eine Variante der Erlenmeyer-Synthese ist die Erlenmeyer-Plöchel-Synthese, die nach den Chemikern Emil Erlenmeyer und J. Plöchl benannt wurde.
Die Synthese beschreibt chemische Reaktionen, in denen Glycin in eine Reihe von Aminosäuren über Oxazolinon und Azlacton dargestellt werden kann.[2][3]
Hippursäure[4] geht in Gegenwart von Acetanhydrid eine Selbstkondensation zu 2-Phenyl-Oxazol-5-on ein[5] Dieses Zwischenprodukt hat zwei saure Protonen und reagiert mit Benzaldehyd, Acetanhydrid und Na-Acetat zu Azlacton. Dieses wiederum kann durch Reduktion zu Phenylalanin reagieren.[6]
In einer Studie wurde die Erlenmeyer-Aminosäuren-Synthese als Kernsynthese von L-m-Tyrosin eingesetzt[7]
Der Benzylether des 3-Hydroxybenzaldehyds reagiert mit 1 über das N-Acetylamids des Glycins 2, Acetanhydrid und Natriumacatat zum Azlacton (im Syntheseweg nicht dargestellt), welches eine Ringöffnung mit Natriumacetat in Methanol zur Dehydroaminosäure 3 erfährt. Die anschließende Hydrogenierung ergibt den (RS)-N-Acetyl-m-Tyrosinmethylester 4 (die Benzylethergruppe wird ebenfalls gespalten), ein Racemat. Ein spezielles Enzym ist in der Lage, nur den Methylester des (S)-Enantiomers 5 zu spalten, welches in Dichlormethan löslich ist. Zurück bleibt die wasserlösliche (R)-4. Der letzte Schritt ist die salzsaure Abspaltung der Acetylgruppe von 5, die (S)-L-m-Tyrosin 6 liefert.
Literatur
- Organikum, Johann Ambrosius Barth Verlag, Leipzig, Berlin, Heidelberg, 1993, Seiten 461-462, ISBN 3-335-00343-8.
Einzelnachweise
- ↑ Z. Wang:Comprehensive Organic Name Reactions and ReagentsVolume 1, Wiley Verlag, 2009, S. 997, ISBN 978-0-471-70450-8, (3-Volume Set).
- ↑ Plöchl J.: Über einige Derivate der Benzoylimdozimtsäure. In: Ber.. 17, 1884, S. 1623.
- ↑ Erlenmeyer, F.: Ueber die Condensation der Hippursäure mit Phtalsäureanhydrid und mit Benzaldehyd. In: Ann.. 275, 1893, S. 3. doi:10.1002/jlac.18932750102.
- ↑ Org. Synth. A. W. Ingersoll, S. H. Babcock, Hippuric acid, vol 2, S. 328, 1943.
- ↑ Org. Synth., G. E. VandenBerg, J. B. Harrison, H. E. Carter, B. J. Magerlein, 2-Phenyl-2-oxazolone, Vol. 5, S. 946, 1973.
- ↑ Org. Synth., Gillespie, H. R. Snyder, dl-β-Phenylalanine, Vol. 2, S. 489, 1943.
- ↑ Optimized Synthesis of L-m-Tyrosine Suitable for Chemical Scale-Up Cara E. Humphrey, Markus Furegati, Kurt Laumen, Luigi La Vecchia, Thomas Leutert, J. Constanze D. Müller-Hartwieg, and Markus Vögtle Organic Process Research & Development 2007, 11, 1069–1075 doi:10.1021/op700093y