Tropinona
La tropinona és un alcaloide, sintetisat en 1917 per Robert Robinson com a precursor sintètic de l'atropina, un ben escàs durant la Primera Guerra Mundial.[1][2] La tropinona i els alcaloide cocaïna i atropina compartixen la mateixa estructura central de tropano. El seu àcit conjugat corresponent a pH 7,3, l'espècie principal, es coneix com tropiniumona.[3]
S'ha trobat tropinona en les següents espècies de plantes: Erythroxylum coca, E. lucidum, E. monogynum i E. zambeziacum.[4]
Síntesis
[editar | editar còdic]La primera síntesis de tropinona va ser realisada per Richard Willstätter en 1901. Va començar a partir de la cicloheptanona aparentment relacionada, pero va requerir molts passos per a introduir el pont de nitrogen; el rendiment general de la ruta de síntesis és solament del 0,75 %.[5] Willstätter havia sintetisat prèviament cocaïna a partir de tropinona, en lo que va anar la primera síntesis i aclariment de l'estructura de la cocaïna.[6]
La reacció del 'doble Mannich' de Robinson
[editar | editar còdic]La síntesis de 1917 de Robinson es considera un clàssic en la síntesis total[8] per la seua simplicitat i enfocament biomimético. La tropinona és una molècula bicíclica, pero els reactius utilisats en la seua preparació són prou simples: succinaldehído, metilamina i àcit acetonadicarboxílico (o inclús acetona). La síntesis és un bon eixemple de reacció biomimética o síntesis de tipo biogenético perque la biosíntesis utilisa els mateixos components bàsics. També demostra una reacció en tàndem en una síntesis d'un sol recipient. Ademés, el rendiment de la síntesis va ser del 17 % i en les millores posteriors va superar el 90 %.[5]
Esta reacció es descriu com una 'reacció de Mannich doble' intramolecular per raons òbvies. No és únic en este sentit, ya que uns atres també ho han intentat en la síntesis de piperidina.[9]
En lloc d'acetona, l'àcit acetonadicarboxílico es coneix com el 'equivalent sintètic'. Els grups d'àcit 1,3-dicarboxílico es denominen 'grups activadores' per a facilitar les reaccions de formació d'anells. La sal de calcio està allí com un 'tampó', ya que s'afirma que són possibles rendiments més alts si la reacció es porta a terme a un 'pH fisiològic'.
Mecanisme de reacció
[editar | editar còdic]Les principals característiques evidents de la següent seqüència de reacció són:
- Adició nucleófila de metilamina a succinaldehído, seguida de pèrdua d'aigua per a crear una imina
- Adició intramolecular de la imina a la segona unitat d'aldehit i tancament del primer anell
- Reacció de Mannich intermolecular del enolato de dicarboxilato d'acetona
- Nova formació de enolato i nova formació de imina en pèrdua d'aigua per a #
Segona reacció intramolecular de Mannich i segon tancament d'anell
- Pèrdua de 2 grups carboxílics a tropinona
De fet, alguns autors han intentat retindre un dels grups CO2H.[10] La CO2R-tropinona té 4 estereoisómeros, encara que l'éster alquílico de ecgonidina corresponent té solament un parell de enantiómeros.
De cicloheptanona
[editar | editar còdic]La deshidrogenació (oxidació) IBX de cicloheptanona (suberona) a 2,6-cicloheptadienona [1192-93-4] seguida de reacció en una amina és una forma versàtil de formar tropinonas.[11][12] El mecanisme evocat està clarament delineado com una doble reacció de Michael (és dir, adició conjugada).
Método bioquímic
[editar | editar còdic]Reducció de tropinona
[editar | editar còdic]La reducció de tropinona està mediada per enzimes reductasas depenents de NADPH, que s'han caracterisat en múltiples espècies de plantes.[14] Totes estes espècies de plantes contenen dos tipos d'enzimes reductasas, tropinona reductasa I i tropinona reductasa II. TRI produïx tropina i TRII produïx pseudotropina. Per les diferents característiques cinètiques i de pH/activitat de les enzimes i per l'activitat 25 voltes major de TRI sobre TRII, la major part de la reducció de tropinona és de TRI per a formar tropina.[15]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ “LXIII. A Synthesis of Tropinone” (1917). Journal of the Chemical Society, Transactions 111: 762–768. doi:.
- ↑ “The Art and Science of Total Synthesis at the Dawn of the Twenty-First Century” (2000). Angewandte Chemie International Edition 39 (1): 44–122. doi:. PMID 10649349.
- ↑ Chemical Entities of Biological Interest Identification code: CHEBI:57851 "tropiniumone"
- ↑ Chemistry & Biodiversity.7(2)
- 302–326.ISSN 1612-1872.doi:10.1002/cbdv.200800290.Consultat el 2025-04-25.
- ↑ 5,0 5,1 (1998) Organic Synthesis. doi:10.1039/9781847551573. ISBN 978-0-85404-544-0.
- ↑ “Tropane alkaloid biosynthesis. A century old problem unresolved” (2001). Natural Product Reports 18 (5): 494–502. Royal Society of Chemistry. doi:. PMID 11699882.
- ↑ (2007) Green Chemistry and Engineering, Oxford: Elsevier, pp. 34. ISBN 978-0-12-372532-5.
- ↑ “Investigating a Scientific Legend: The Tropinone Synthesis of Sir Robert Robinson, F.R.S” (1993). Notes and Records of the Royal Society of London 47 (2): 277–296. doi:.
- ↑ “Discovery of a novell dopamine transporter inhibitor, 4-hydroxy-1-methyl-4-(4-methylphenyl)-3-piperidyl 4-methylphenyl ketone, as a potential cocaine antagonist through 3D-database pharmacophore searching. Molecular modeling, structure-activity relationships, and behavioral pharmacological studies” (2000). Journal of Medicinal Chemistry 43 (3): 351–360. doi:. PMID 10669562.
- ↑ “Concerning 2-Carbomethoxytropinone” (1957). Journal of Organic Chemistry 22 (11): 1385–1394. doi:.
- ↑ Plantilla:US patent
- ↑ “Iodine(V) reagents in organic synthesis. Part 4. O-Iodoxybenzoic acid as a chemospecific tool for single electron transfer-based oxidation processes” (2002). Journal of the American Chemical Society 124 (10): 2245–58. doi:. PMID 11878978.
- ↑ “Tropinone synthesis via an atypical polyketide synthase and P450-mediated cyclization” (2018). Nature communications 9 (1). doi:. ISSN 2041-1723. PMID 30538251. Bibcode: 2018NatCo...9.5281B.
- ↑ “Two tropinone reducing enzymes from Datura stramonium transformed root cultures” (1992). Phytochemistry 31 (4): 1135. doi:.
- ↑ “Specificities of the enzymes of N-alkyltropane biosynthesis in Brugmansia and Datura” . Phytochemistry 52 (5): 871–8. doi:. PMID 10626376.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Tropinona» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.