Tropinona
tropinona es un alcaloide sintetizado en 1917 por Robert Robinson como precursor sintético de la atropina, un bien escaso durante la Primera Guerra Mundial. La tropinona y los alcaloides cocaína y atropina comparten el mismo núcleo de tropano. estructura. Su correspondiente ácido conjugado a pH 7,3, la especie principal se conoce como tropiniumona.
Síntesis
La primera síntesis de tropinona fue realizada por Richard Willstätter en 1901. Comenzó a partir de la cicloheptanona aparentemente relacionada, pero requirió muchos pasos para introducir el puente de nitrógeno; el rendimiento global para la ruta de síntesis es sólo del 0,75%. Willstätter había sintetizado previamente cocaína a partir de tropinona, en lo que fue la primera síntesis y dilucidación de la estructura de la cocaína.
El "doble Mannich" de Robinson reacción
La síntesis de Robinson de 1917 es considerada un clásico de la síntesis total por su sencillez y enfoque biomimético. La tropinona es una molécula bicíclica, pero los reactivos utilizados en su preparación son bastante simples: succinaldehído, metilamina y ácido acetondicarboxílico (o incluso acetona). La síntesis es un buen ejemplo de reacción biomimética o síntesis de tipo biogenético porque la biosíntesis utiliza los mismos componentes básicos. También demuestra una reacción en tándem en una síntesis en un solo recipiente. Además, el rendimiento de la síntesis fue del 17% y con mejoras posteriores superó el 90%.
Esta reacción se describe como una "doble reacción de Mannich" por obvias razones. No es el único a este respecto, ya que otros también lo han intentado en la síntesis de piperidina.
En lugar de acetona, el ácido acetondicarboxílico se conoce como el "equivalente sintético" los grupos de ácido 1,3-dicarboxílico se denominan "grupos activadores" para facilitar las reacciones de formación de anillos. La sal de calcio actúa como "amortiguador" ya que se afirma que es posible obtener mayores rendimientos si la reacción se realiza a "pH fisiológico".
Mecanismo de reacción
Las características principales que se desprenden de la secuencia de reacciones a continuación son:
- Nucleophilic addition of metilamine to succinaldehyde, followed by loss of water to create an imine
- Intramolecular adición del imine a la segunda unidad de aldehído y primer cierre de anillo
- Intermolecular Mannich reacción del enolado de acetone dicarboxylate
- Nueva formación enolatada y nueva formación innata con pérdida de agua para
- Segundo intramolecular Mannich reacción y segundo cierre de anillo
- Pérdida de 2 grupos carboxílicos a tropinone
Algunos autores han intentado conservar uno de los grupos CO2H.
LaCO2R-tropinona tiene 4 estereoisómeros, aunque el éster alquílico de ecgonidina correspondiente tiene solo un par de enantiómeros.
De cicloheptanona
La deshidrogenación (oxidación) IBX de cicloheptanona (suberona) a 2,6-cicloheptadienona [1192-93-4] seguida de la reacción con una amina es una forma versátil de formar tropinonas. El mecanismo evocado está claramente delineado como una doble reacción de Michael (es decir, adición de conjugados).
Método de bioquímica
Reducción de tropinona
La reducción de tropinona está mediada por enzimas reductasa dependientes de NADPH, que se han caracterizado en múltiples especies de plantas. Todas estas especies de plantas contienen dos tipos de enzimas reductasa, tropinona reductasa I y tropinona reductasa II. TRI produce tropina y TRII produce pseudotropina. Debido a las diferentes características cinéticas y de pH/actividad de las enzimas y a la actividad 25 veces mayor de TRI sobre TRII, la mayor parte de la reducción de tropinona se produce desde TRI para formar tropina.
