Aminácia
Aminácia alebo aminačná reakcia je chemická reakcia, v ktorej sa do molekuly zabuduje amínová skupina.[1][2] Je to dôležitý druh reakcie, pretože mnohé organické zlúčeniny obsahujú dusík. Dusíkaté zlúčeniny sú všadeprítomné v živých systémoch a vystupujú i v chemickom a farmaceutickom priemysle.[3] Opačným procesom k aminácii je deaminácia.
Biochemické procesy
[upraviť | upraviť zdroj]Enzýmy, ktoré katalyzujú amináciu, sa nazývajú aminázy. Keďže enzýmy zvyčajne katalyzujú reakciu oboma smermi, niekedy sú známe ako deaminázy, ako je to napríklad v prípade guanínaminázy známej i ako guaníndeamináza.[4] Aminácia prebieha niekoľkými spôsobmi, napríklad prostredníctvom reduktívnej aminácie alebo Mannichovej reakcie. Zdrojom dusíka je typicky amoniak alebo nejaký amín (často napr. glutamín či glutamát). Ak je zdrojom iná organická molekula, zvyčajne sa tento proces označuje ako transaminácia (prenos aminoskupiny z jednej molekuly na druhú).
Chemické procesy
[upraviť | upraviť zdroj]Mnohé chemické procesy rôznych látok vedú k aminácii.
Reduktívna aminácia
[upraviť | upraviť zdroj]
Reduktívna aminácia je najbežnejším procesom tvorby C-N väzieb vo farmaceutickom priemysle. Týmto spôsobom vzniká aspoň štvrtina všetkých C-N väzieb vo farmaceutickom priemysle.[5] V reduktívnej aminácii dochádza k reakcii karbonylu s amínom, čím vzniká heminaminál, ktorý sa redukuje jedným z niekoľkých spôsobov za vzniku koncového amínu.[5]
Hydroaminácia
[upraviť | upraviť zdroj]Hydroaminácia je proces, v ktorom dochádza k štiepeniu N-H väzby a adícii na násobnú C-C väzbu za vzniku C-N a C-H väzieb.[6] Produkcia terc-butylamínu prebieha priamou amináciou izobuténu:[7]
- NH3 + CH2=C(CH3)2 → H2NC(CH3)3
Hydroaminácia môže byť katalyzovaná kovmi.[6]
Aminácia alkoholov
[upraviť | upraviť zdroj]Mnohé alkylamíny vznikajú priemyselnou amináciou alkoholov pomocou amoniaku v prítomnosti pevných kyselín ako katalyzátorov.[8]
Čičibabinova reakcia
[upraviť | upraviť zdroj]Heterocyklické zásady je možné aminovať použitím amidu sodného:[2]
Táto reakcia s aoznačuje ako Čičibabinova reakcia.
Ritterova reakcia
[upraviť | upraviť zdroj]V Ritterovej reakcii vznikajú amíny reakciou alkénov s kyanovodíkom počas kyslej katalýzy. V procese vzniká kyselina mravčia.[9] Na produkciu terc-butylamínu nie je vhodná, pretože pri nej vzniká príliš veľa odpadných produktov.[9]
- CH2=C(CH3)2 + HCN + H2O → (CH3)3C-NH-CHO
- (CH3)3C-NH-CHO + H2O → H2NC(CH3)3 + HCOOH
Elektrofilná aminácia
[upraviť | upraviť zdroj]V elektrofilnej aminácii vystupuje amín ako elektrofil a reaguje s inou organickou molekulou, ktorá vystupuje ako nukleofil.[3] Organické látky bohaté na elektróny možno v tejto reakcii použiť ako nukleofily, vrátane karbaniónov a enolátov. Tieto reakcie možno kategorizovať ako adície alebo ako substitúcie. Bežne sa využívajú napríklad oxaziridíny, hydroxylamíny, oximy a iné látky s N–O väzbou.[3] Rovnako tak možno využiť amidy kovov.
Ďalšie metódy
[upraviť | upraviť zdroj]Alfa-hydroxykyseliny možno premeniť na aminokyseliny pomocou Voigtovej aminácie použitím oxidu fosforečného ako katalyzátora.[10][11] Takisto je to možné použitím vodného roztoku amoniaku, plynného vodíku a heterogénneho katalyzátoru obsahujúceho ruténium.[12]
Referencie
[upraviť | upraviť zdroj]- ↑ LINKEŠOVÁ, Mária; PAVELEKOVÁ, Ivona. VYBRANÉ KAPITOLY Z CHEMICKEJ A POTRAVINÁRSKEJ TECHNOLÓGIE [online]. Pedagogická fakulta Trnavskej univerzity, 2007, [cit. 2022-04-29]. S. 108. Dostupné online.
- ↑ a b aminácia. In: BÍNA, Jaroslav. Malá encyklopédia chémie. Bratislava : Obzor, 1981. S. 93.
- ↑ a b c CIGANEK, Engelbert. Organic Reactions. [s.l.] : John Wiley and Sons, Inc., 16 March 2009. ISBN 978-0471264187. DOI:10.1002/0471264180.or072.01 Electrophilic Amination of Carbanions, Enolates, and Their Surrogates, s. 1–86.
- ↑ ENZYME - 3.5.4.3 guanine deaminase [online]. enzyme.expasy.org, [cit. 2022-09-23]. Dostupné online.
- ↑ a b AFANASYEV, Oleg I.; KUCHUK, Ekaterina; USANOV, Dmitry L.. Reductive Amination in the Synthesis of Pharmaceuticals. Chemical Reviews, 2019-12-11, roč. 119, čís. 23, s. 11857–11911. Dostupné online [cit. 2022-09-23]. ISSN 0009-2665. DOI: 10.1021/acs.chemrev.9b00383. (po anglicky)
- ↑ a b HUANG, Liangbin; ARNDT, Matthias; GOOSSEN, Käthe. Late Transition Metal-Catalyzed Hydroamination and Hydroamidation. Chemical Reviews, 2015-04-08, roč. 115, čís. 7, s. 2596–2697. Dostupné online [cit. 2022-09-23]. ISSN 0009-2665. DOI: 10.1021/cr300389u. (po anglicky)
- ↑ HO, Christopher R.; BETTINSON, Lance A.; CHOI, Jeongmoon. Zeolite-Catalyzed Isobutene Amination: Mechanism and Kinetics. ACS Catalysis, 2019-08-02, roč. 9, čís. 8, s. 7012–7022. Dostupné online [cit. 2022-09-23]. ISSN 2155-5435. DOI: 10.1021/acscatal.9b01799. (po anglicky)
- ↑ BÄHN, Sebastian; IMM, Sebastian; NEUBERT, Lorenz. The Catalytic Amination of Alcohols. ChemCatChem, 2011-12-16, roč. 3, čís. 12, s. 1853–1864. Dostupné online [cit. 2022-09-23]. DOI: 10.1002/cctc.201100255. (po anglicky)
- ↑ a b ELLER, Karsten; HENKES, Erhard; ROSSBACHER, Roland. Amines, Aliphatic. Weinheim, Germany : Wiley-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2000-06-15. DOI: 10.1002/14356007.a02_001. Dostupné online. ISBN 978-3-527-30673-2. DOI:10.1002/14356007.a02_001 S. a02_001. (po anglicky)
- ↑ VON MEYER, E.; VOIGT, Karl. V. Ueber die Einwirkung von primären aromatischen Aminen auf Benzoïn. Journal für Praktische Chemie, 1886-06-22, roč. 34, čís. 1, s. 1–27. Dostupné online [cit. 2022-09-23]. DOI: 10.1002/prac.18860340101. (po anglicky)
- ↑ Voight Amination [online]. www.drugfuture.com, [cit. 2022-09-23]. Dostupné online.
- ↑ DENG, Weiping; WANG, Yunzhu; ZHANG, Sui. Catalytic amino acid production from biomass-derived intermediates. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2018-05-15, roč. 115, čís. 20, s. 5093–5098. Dostupné online [cit. 2022-09-23]. ISSN 0027-8424. DOI: 10.1073/pnas.1800272115. (po anglicky)
Pozri aj
[upraviť | upraviť zdroj]Zdroj
[upraviť | upraviť zdroj]
Tento článok je čiastočný alebo úplný preklad článku Amination na anglickej Wikipédii.