Способы получения аминокислот

Природные α,L-аминокислоты получают кислотным, щелочным или ферментативным гидролизом белоксодержащего сырьяв видесмесей, которые разделяют электрофорезом или методами ионной или другой хроматографии.

Синтетические аминокислоты получают различными методами, приводящими обычно к выделению оптически недеятельных препаратов в виде рацемической смеси.

2.2.6.1 Способы синтеза a-аминокислот

1. Аминирование a-галогенкарбоновых кислот (по Габриэлю):

2. Из карбонильных соединений (синтез Штреккера):

В реакцию вступают алифатические, алициклические и ароматические альдегиды, кетоны. Замещение гидроксильной группы в циангидрине под действием аммиака обеспечивается наличием по соседству сильной электроотрицательной цианогруппы. При использовании вместо аммиака первичных аминов образуются N-замещенные α-аминокислоты.

Способ является модификацией синтеза Штреккера по Тимману. В классическом методе Штреккера вначале проводят реакцию с аммиаком, а затем с HCN. Вместо HCN используют NaCN в фосфатном буферном растворе или смесь NaCN с NH₄Cl (метод Зелинского-Стадникова).

3. Восстановительное аминирование a-оксокислот:

В реакциях синтеза a-аланина в приведенных выше схемах R = СН₃ и R'= Н.

4. Синтезы a-аминокислот на основе малонового, ацетоуксусного, циануксусного и нитроуксусного эфиров

Пример 1 – Синтез лизина на основе малонового эфира:

Пример 2 – Синтез лейцина на основе малонового эфира:

Пример 3 – Синтез аминокислот аминированием производных натриймалонового эфира с хлорамином:

Если, например, R = –CH(СH₃)₂, то образуется валин.

Пример 4 – Синтез аминокислот с использованием эфиров нитроуксусной кислоты

Серин

Пример 5 – Синтез a - аминокислот на основе цианоуксусного эфира с использованием метода Курциуса:

хлоргидрат валина

Пример 6 – Синтез a-аминокислот на основе ацетоуксусного эфира:

кислотное расщепление

Пример 7 – Синтез a-аминокислот на основе ацетоуксусного эфира с солями диазония (метод Фиофилактова):

5. Синтез глутамина из глутаминовой кислоты включает получение медного комплекса по реакции с Сu (ОН)₂, последующей обработкой комплекса аммиаком и его разрушения, например, действием сероводорода.

2.2.6.2 Способы синтеза b-аминокислот:

1. Аминирование b-галогензамещенных кислот:

2. Восстановительное аминирование b-кетокислот:

3. Аминирование α,β-непредельных карбоновых кислот:

4. Синтез по Родионову:

2.2.6.3 Способы синтеза синтеза ω -аминокислот заключается в аминировании продуктов теломеризации этиленапо схеме:

2.2.6.4 Способ синтеза ε-аминокислоты, основанный на перегруппировке Бекмана оксима циклогексанона под действием серной кислоты, с последующим гидролизом образовавшегося ε-капролактама и образованием ε-аминокапроновой кислоты:

Микробиологический синтез. В промышленности многие аминокислоты получают микробиологическим путем, выращивая на специальной питательной среде микроорганизмы, продуцирующие в процессе своей жизнедеятельности определенные аминокислоты. Таким путем получают, например, лизин и глутаминовую кислоту