Decarbossilazione: meccanismi e esempi
La decarbossilazione è un tipo di reazione chimica di eliminazione in cui avviene la rimozione dell’anidride carbonica a seguito della perdita di un gruppo carbossilico. Questa reazione può verificarsi in composti come gli esteri, gli acidi carbossilici, e gli acidi bicarbossilici, che presentano un gruppo carbonilico in posizione β.
Esempi di decarbossilazione
La decarbossilazione di un β-chetoacido segue un meccanismo che comporta la formazione di un enolo e di anidride carbonica in uno stato di transizione a formare un anello a sei membri. Questo enolo, a seguito della rottura dell’anello, si tautomerizza nella forma chetonica più stabile.
La decarbossilazione di un β-chetoestere, conosciuta come reazione di Krapcho, avviene in presenza di un alogenuro e porta alla formazione di un chetone.
Gli acidi carbossilici, invece, non tendono a dare questa reazione in quanto si verificherebbe la formazione di un carbanione instabile.
I sali di argento di un acido carbossilico possono reagire in presenza di alogenuri per dare un alogenuro alchilico. Questa reazione avviene nel tetracloruro di carbonio ed è nota come reazione di Hunsdiecker.
In ambito biochimico avvengono molte reazioni di decarbossilazione, tra cui quella degli amminoacidi, che costituisce una delle più importanti reazioni metaboliche.
Decarbossilazione degli amminoacidi
Dalla decarbossilazione degli amminoacidi si ottengono ammine, dette ammine biogene, che svolgono spesso un ruolo fondamentale nel campo biochimico o hanno attività fisiologiche.
Nel ciclo di Krebs, noto anche come ciclo dell’acido citrico, avvengono diverse reazioni di decarbossilazione. Prima che inizi il ciclo di Krebs si ha la decarbossilazione ossidativa del piruvato, che è prodotto della glicolisi. Questa reazione è catalizzata dal complesso enzimatico della piruvato deidrogenasi.
La prima decarbossilazione che avviene nel ciclo di Krebs è la conversione da isocitrato a α-chetoglutarato. In questa reazione, l’isocitrato è dapprima ossidato a ossalsuccinato che per decarbossilazione dà l’α-chetoglutarato.
La seconda decarbossilazione ossidativa che avviene nel ciclo di Krebs è la conversione dell’α-chetoglutarato a succinil-CoA.