Sintesi di Strecker: meccanismo, prodotti di reazione

Nella sintesi di Strecker si ottengono gli α-amminonitrili che costituiscono degli intermedi per l’ottenimento di amminoacidi per idrolisi del nitrile.
Gli amminoacidi, unità monomeriche delle proteine, possono essere ottenuti seguendo diverse vie sintetiche: oltre che la sintesi di Gabriel un altro metodo molto diffuso è la sintesi di Strecker.

Gli amminoacidi sono i monomeri che costituiscono le proteine ed essi si possono combinare in moltissimi modi dando una vasta gamma di proteine. Tutti gli amminoacidi, ad eccezione della glicina, sono molecole chirali ovvero esistono in due forme enantiomeriche, ma solo una delle due forme si trova in natura. Gli enantiomeri che non si trovano in natura sono molto richiesti in campo farmaceutico per ottenere alcune medicine tra cui l’amoxicillina. Un metodo molto diffuso per ottenere gli amminoacidi è la sintesi di Strecker tramite la quale facendo reagire un’aldeide, l’ammoniaca e il cianuro di idrogeno si ottiene un α-amminonitrile che è poi convertito ad amminoacido.

La sintesi di Strecker tuttavia porta alla formazione di una miscela delle due forme enantiomeriche e pertanto l’attenzione dei chimici si è rivolta allo sviluppo di tale sintesi in modo che avvenga in modo enantioselettivo utilizzando catalizzatori stereospecifici.

La sintesi di Strecker procede per addizione nucleofila seguita da una sostituzione nucleofila.

Nella reazione il cianuro di idrogeno viene generato in situ da cianuri secondo la reazione:

NH₄Cl + NaCN ⇄ NH₃ + HCN  + NaCl

Meccanismo della sintesi di Strecker

L’ammoniaca reagisce con l’aldeide  in una reazione di addizione nucleofila per dare un emiaminale. Questo è  un composto avente un gruppo OH^– ed un gruppo NH₂ legato allo stesso carbonio.  Dopo la protonazione dell’ossigeno e l’allontanamento di acqua,  dà lo ione imminio. L’attacco dello ione cianuro al carbonio imminico porta alla formazione dell’ α-amminonitrile.

Nella seconda parte della reazione avviene l’idrolisi del nitrile con formazione di acido carbossilico. L’azoto del gruppo nitrile è protonato e il carbonio è attaccato da una molecola di acqua con formazione di un 1,2-diamminodiolo. Successivamente è eliminata l’ammoniaca dopo la protonazione del gruppo amminico e infine, la deprotonazione del gruppo idrossilico che dà luogo alla formazione dell’amminoacido.