ピロール
ピロールは工業的にはSiO2やAl2O3などの固体酸触媒の存在下でフランをアンモニアで処理することにより調製される。
またピロリジンの触媒的脱水素によっても生成できる。
実験室ルート編集
ピロール環のいくつかの合成法が記載されている。
Hantzsch ピロール合成編集
Hantzschピロール合成は、β-ケトエステル（1）とアンモニア（または1級アミン）およびα-ハロケトン（2）を反応させて置換ピロール（3）を与えるものである。 Knorrピロール合成
Knorrピロール合成は、α-アミノケトンまたはα-アミノ-β-ケトエステルと活性化メチレン化合物との反応を含む。 この方法は、α-アミノケトン（1）と、カルボニル基（2）にα結合した（次の炭素に結合した）メチレン基を含む化合物を反応させることを含む＜5753＞＜6973＞パール・クノール・ピロール合成編集＜6441＞＜1298＞主な記事。 Paal-Knorr pyrrole synthesis
Paal-Knorr pyrrole synthesisでは、1,4-ジカルボニル化合物とアンモニアまたは1級アミンを反応させて置換ピロールを形成させる。 Van Leusen反応
Van Leusen反応は、トシルメチルイソシアニド（TosMIC）とエノンを塩基の存在下で反応させ、マイケル付加によりピロールを生成するのに使用することができる。 その後、5-エンド環化反応により5員環が形成され、反応によりトシル基が除去される。 最後にピロールに互変異性化する。
Barton-Zard synthesis編集
Barton-Zard合成はVan Leusen合成と同様の方法で進行する。
Piloty-Robinson pyrrole synthesis編集
GertrudeとRobert Robinson、Oskar Pilotyにちなんで名付けられたPiloty-Robinson pyrrole synthesisの出発物質は、2当量のアルデヒドとヒドラジンである。 生成物は、3位と4位に置換基を持つピロールである。 アルデヒドはジアミンと反応して、中間体のジイミン（R-C=N-N=C-R）になる。 第二段階では、-sigmatropic転位が間に行われる。 塩酸の添加により閉環し、アンモニアが失われてピロールが生成する。 この機構はRobinsonsによって開発された。
ある改良では、プロピオンアルデヒドをまずヒドラジンで、次に塩化ベンゾイルで高温で処理し、マイクロ波照射で補助している：
環化付加反応の経路Edit
複数の置換基を持つピロールはミュンヘンとアルキンの反応から得ることができる。 反応機構は1,3-双極性環化付加反応の後、レトロDiels-Alder法により二酸化炭素を消失させるというものである。 同様の反応はアザラクトンを用いて行うことができる。
ピロールはアルキンとイソニトリルの銀触媒による環化反応によって調製することができ、R2は電子吸引性基、R1はアルカン、アリール基、またはエステルである。 二置換アルキンの例では、かなりの収率で目的のピロールを形成することが確認されている。 この反応は、銀のアセチリド中間体を経由して進行することが提案されている。 この方法は、アゾール類の生成に用いられるアジド・アルキンクリックケミストリーに類似している。
その他の方法 編集
ピロールの合成経路の1つは、ムチン酸のアンモニウム塩であるアンモニウム・ムケートの脱炭酸を伴うものである。
ピロール環の生合成編集
ピロール環のde novo生合成は、グリシンとスクシニルCoAから合成されるアミノレブリン酸（ALA）から開始される。 ALA脱水酵素の触媒作用により、2つのALA分子がKnorr型リング合成を介して縮合し、ポルフォビリノーゲン（PBG）が形成される。 これは後に反応して、例えば、大環状のヘムやクロロフィルを形成する。
プロリンはアミノ酸L-グルタミン酸から生合成的に得られる。 グルタミン酸-5-セミアルデヒドは、まずグルタミン酸5-キナーゼ（ATP依存性）とグルタミン酸-5-セミアルデヒド脱水素酵素（NADHまたはNADPHが必要）により生成されます。 これはその後、自然に環化して1-ピロリン-5-カルボン酸を形成し、ピロリン-5-カルボン酸レダクターゼ（NADHまたはNADPHを使用）によりプロリンに還元されるか、オルニチンアミノトランスフェラーゼによりオルニチンとなり、オルニチンシクロデアミナーゼにより環化してプロリンとなるかのいずれかである。
プロリンはプロジギオシンのように二次天然物中の芳香族ピロールの前駆体として使用されることがあります。
プロジジオシンの生合成では、L-プロリン、L-セリン、L-メチオニン、ピルビン酸、および 2-octenal から 3 つのピロール型環（図 1 では A、B、C というラベル）が収束結合することが関与しています。
リングAはL-プロリンから非リボソームペプチド合成酵素（NRPS）経路（図2）を経て合成され、プロリンのピロリジン環がFAD+を介して2回酸化されてピロール環Aを得る。
次にリングAはポリケチド合成酵素経路を経て、L-セリンを取り込んでリングBに展開されます（図3）。 リングA断片はKSドメインによってペプチジルキャリアタンパク質（PCP）からアシルキャリアタンパク質（ACP）に移動し、続いて脱炭酸型クライゼン縮合によってマロニル-ACPに移動する。 このフラグメントは、L-セリンのPLPによる脱炭酸反応によって生成したマスクされたカルバニオンと反応し、脱水反応によって環化して第2のピロール環を生成することが可能である。 この中間体はその後、メチル化（L-メチオニンから6位のアルコールにメチル基を導入）および第一級アルコールのアルデヒドへの酸化により修飾され、核となるA-B環構造が得られます
