Pyrrole
Pyrrole é preparado industrialmente por tratamento de furan com amônia na presença de catalisadores ácidos sólidos, como SiO2 e Al2O3.
Pyrrole também pode ser formado por desidrogenação catalítica de pirrolidina.
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Vias de laboratórioEditar
Síntese de sistólitos do anel de pirrolidina foram descritos.
Síntese de pirrolidina HantzschEditar
A síntese da pirólise de Hantzsch é a reação de β-ketoesters (1) com amônia (ou aminas primárias) e α-haloketones (2) para dar pirólis substituídos (3).
Síntese da pirólise de KnorrEdit
A síntese do pirrol de Knorr envolve a reação de um α-amino cetona ou um α-amino-β-ketoester com um composto de metileno ativado. O método envolve a reação de um α-aminoketone (1) e um composto contendo um grupo de metileno α a (ligado ao próximo carbono a) um grupo carbonilo (2).
Síntese de pirrol de Paal-KnorrEditar
Na síntese da pirólise de Paal-Knorr, um composto 1,4-dicarbonilo reage com amônia ou amina primária para formar uma pirólise substituída.
Reação Van LeusenEditar
A reação Van Leusen pode ser usada para formar pirrolas, por reação de tosilmetil isocianida (TosMIC) com um enone na presença de base, em uma adição Michael. Uma ciclização de 5-endo forma então o anel com 5 membros, que reage para eliminar o grupo tosyl. O último passo é a tautomerização para a pirâmide.
Síntese de Barton-ZardEdit
A síntese de Barton-Zard prossegue de forma semelhante à síntese de Van Leusen. Um isocianoacetate reage com um nitroalceno em uma adição de 1,4, seguido pela ciclização de 5-endo-dig, eliminação do grupo nitro, e tautomerização.
Síntese da pirólise Piloty-RobinsonEditar
Os materiais de partida na síntese da pirólise Piloty-Robinson, nomeada para Gertrude e Robert Robinson e Oskar Piloty, são dois equivalentes de um aldeído e hidrazina. O produto é uma pirólise com substitutos nas 3 e 4 posições. O aldeído reage com a diamina a um di-imina intermediário (R-C=N-N=C-R). Na segunda etapa, ocorre um rearranjo -sigmatropico entre eles. A adição de ácido clorídrico leva ao fechamento do anel e à perda de amônia para formar a pirâmide. O mecanismo foi desenvolvido pela Robinsons.
Em uma modificação, o propionaldeído é tratado primeiro com hidrazina e depois com cloreto de benzoíla a altas temperaturas e assistido por irradiação de microondas:
Rotas baseadas em ciclo-adiçãoEditar
Pirrolas com múltiplos substitutos são obtidas a partir da reação de münchnones e alcinos. O mecanismo de reacção envolve uma cicatrização 1,3-dipolar seguida de perda de dióxido de carbono por um processo retro-Diels-Alder. Reações similares podem ser realizadas usando azalactonas.
Pirrolas podem ser preparadas pela ciclagem catalisada pela prata de alcinos com isonitrilos, onde R2 é um grupo que retira elétrons, e R1 é um alcano, grupo arilo, ou éster. Exemplos de alcinos desubstituídos também foram vistos como formando a pirâmide desejada em um rendimento considerável. A reação é proposta para prosseguir através de um intermediário de acetilide de prata. Este método é análogo à química do clique azide-alkyne usado para formar azóis.
Outros métodosEditar
Uma via sintética para a pirólise envolve a descarboxilação do mucato de amónio, o sal de amónio do ácido múcico. O sal é tipicamente aquecido num esquema de destilação com glicerol como solvente.
Biossíntese de pirrolosEditar
A biossíntese de novo anéis de pirrolos começa com ácido aminolevulínico (ALA), que é sintetizado a partir de glicina e succinil-CoA. A ALA desidratase catalisa a condensação de duas moléculas de ALA através da síntese de um anel tipo Knorr para formar o porfobbilinogênio (PBG). Isto reage posteriormente para formar, por exemplo, os macrociclos heme e clorofila.
Proline é biosinteticamente derivado do aminoácido L-glutamato. O glutamato-5-semialdeído é formado inicialmente pelo glutamato 5-quinase (dependente de ATP) e pelo glutamato-5-semialdeído desidrogenase (que requer NADH ou NADPH). Este pode então ser espontaneamente ciclizado para formar ácido 1-pirrolina-5-carboxílico, que é reduzido a prolina pela pirrolina-5-carboxilato redutase (usando NADH ou NADPH), ou transformado em ornitina pela ornitina aminotransferase, seguido pela ciclização pela ornitina ciclodeaminase para formar prolina.
Proline pode ser usado como precursor de pirrolas aromáticas em produtos naturais secundários, como em prodigiosinas.
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A biossíntese da Prodigiosina envolve o acoplamento convergente de três anéis tipo pirólise (rotulados A, B, e C na figura 1) de L-proline, L-Serine, L-methionine, pyruvate, e 2-octenal.
Ring A é sintetizado a partir da linha L através da via nãoribosomal peptídeo sintetase (NRPS) (figura 2), onde o anel de pirrolidina de prolina é oxidado duas vezes através de FAD+ para produzir o anel de pirrolidina A.
Anel A é então expandido através da via de síntese do peptídeo polietideo para incorporar L-serina no anel B (figura 3). Anel Um fragmento é transferido da proteína transportadora de peptídeo (PCP) para a proteína transportadora de cilo (ACP) por um domínio KS, seguido por transferência para malonil-ACP via condensação de Claisen descarboxilante. Este fragmento é então capaz de reagir com o carbanion mascarado formado a partir da descarboxilação mediada por PLP de L-Serine, que cicliza em uma reação de desidratação para produzir o segundo anel pirol. Esse intermediário é então modificado pela metilação (que incorpora um grupo metilo de L-metionina ao álcool na posição 6) e oxidação do álcool primário ao aldeído para produzir as estruturas do núcleo do anel A-B.
