Decarboxilare

În chimie, decarboxilarea este o reacție care duce la pierderea unei molecule de dioxid de carbon conform schemei:

În biochimie

În metabolismul ființelor vii este o reacție foarte frecventă, de obicei este catalizată de o clasă de enzime numite decarboxilază (sau mai mult formal carboxiliasă , aparținând sub-subclasei enzimei EC 4.1.1 ), ale cărei substraturi sunt în general amino acizi care se transformă în amine .

Decarboxilările obișnuite ale aminoacizilor în amine sunt:

Alte decarboxilări importante din punct de vedere metabolic sunt cele prezise de ciclul Krebs :

de la piruvat la acetil coenzima A ;
de la oxalosuccinat la α- cetoglutarat ;
de la α- cetoglutarat la succinil-CoA .

Chimie anorganică

În chimia organică , reacția de decarboxilare corespunde unei scurtări a lanțului schelet al atomilor de carbon. Reacția a fost studiată în profunzime deja la începutul secolului al XX-lea, în special decarboxilarea aminoacizilor pentru a imita sintetic ceea ce a avut loc la nivel biochimic și cu scopul de a exploata resursele naturale disponibile pe scară largă ^[1] .

În general, decarboxilarea unui acid carboxilic necesită încălzirea substanței la temperaturi ridicate (peste 200 ° C) amestecată cu un lichid cu fierbere ridicată în care este insolubil. Pot fi utilizate uleiuri minerale , glicerol , difenilmetan , acenaftenă ^[2] , alese în funcție de polaritatea acidului. Acizii carboxilici mai simpli nu reacționează ^[3] . Pentru a îmbunătăți randamentele și cinetica reacției, pot fi folosiți catalizatori precum sărurile de cupru , cetone cu fierbere ridicată, cum ar fi ciclohexanona , deși în acest caz poate apărea formarea de produse secundare nedorite ^[4] .

Pe de altă parte, decarboxilarea β-ceto-acizilor și a acidului malonic sau a derivaților săi este relativ ușoară, datorită formării unui intermediar ciclic deosebit de stabil. Această reacție poate fi efectuată prin încălzirea acidului dicarboxilic sau a cetoacidului la 150 ° C timp de câteva ore. Vezi și condensarea Knoevenagel .

Produsele decarboxilate pot fi obținute și prin încălzirea acidului carboxilic cu sodă caustică ^[5] sau prin încălzirea esterului corespunzător cu acid clorhidric ^[6] . Pentru decarboxilarea esterilor, vezi și decarboxilarea Krapcho .
Alte decarboxilări implică intermediari radicali, cum ar fi în decarboxilarea lui Barton , în reacția Kolbe , în reacția Hunsdiecker .

Notă

^ Treat B. Johnson, PG Daschavsky, J. Biol. Chem. , 1925, 35 , p.725 și următoarele, X, FORMAREA TIRAMINEI PRIN DECARBOXILARE A TIROZINEI PRODUSE DIN Mătase.
^ F. Graziani, Atti. s-a întâmplat Lincei , 1915, xxiv, seria 5 , pct. 1, 822, 936.
^ http://www.chem.ucalgary.ca/courses/350/Carey5th/Ch19/ch19-3-4.html , Decarboxilare, Dr. Ian A. Hunt, Departamentul de chimie, Universitatea din Calgary
^ https://www.erowid.org/archive/rhodium/chemistry/tryptophan.html , Triptamina din Triptofan
^ Jim Clark, Decarboxilarea acizilor carboxilici și a sărurilor lor , chemguide.co.uk , Chemguide, 2004. Accesat la 22 octombrie 2007 .
^ Malonic Ester Synthesis , la organic-chemistry.org , Portal de chimie organică. Adus 26-10-2007 .