6.4 Préparation des acides aminés
Les acides aminés peuvent être préparés de trois façons différentes : par substitution
nucléophile sur un acide carboxylique α-halogéné, par synthèse de Gabriel sur le dérivé
bromé d’un ester malonique et, en?n, par l’action d’ions cyanure sur une imine (synthèse de Strecker).
6.4.1 Substitution nucléophile sur un acide carboxylique
α-halogéné
Le traitement d’un dérivé halogéné par un excès d’ammoniac conduit à la formation d’une amine primaire (réaction de Hofmann, voir la section 5.4.1, p. 226). Par
analogie, un acide aminé peut donc être obtenu en faisant réagir un acide carboxylique
α-halogéné avec un excès d’ammoniac par substitution nucléophile (voir la ?gure 6.11).
Cette méthode est très simple, mais elle génère normalement de faibles rendements, et
d’autres voies plus ef?caces peuvent être utilisées.
Figure 6.11
Préparation d’un acide aminé à
partir d’un acide carboxylique
α-halogéné
6.4.2 Synthèse de Gabriel sur le dérivé bromé
d’un ester malonique
La synthèse de Gabriel démontrée dans la ?gure 6.12 (voir page suivante) met en jeu des
réactions déjà étudiées, soit la synthèse malonique (voir la section 3.12.4, p. 151) et la
synthèse de Gabriel (voir la section 5.4.2, p. 229). Le phtalimidure de potassium réagit
d’abord sur le α-bromomalonate de diéthyle pour conduire au dérivé α-phtalimido
correspondant. Ce dérivé, possédant un hydrogène acide en position α, est ensuite
déprotoné à l’aide d’une base forte (EtONa et EtOH comme solvant) pour générer
le carbanion (C
− ) correspondant. Ce carbanion réagit ensuite avec un halogénure
d’alkyle (ROX) a?n d’introduire la chaîne R sur cette même position α. Le composé
alkylé est ensuite hydrolysé avec KOH/H 2 O pour effectuer les transformations suivantes : 1) l’hydrolyse de la partie phtalimide (en ion phtalate), ce qui laisse le groupement
amine sur la chaîne carbonée ; 2) l’hydrolyse des deux esters éthyliques pour conduire
à un ion malonate. Cette étape est suivie d’une neutralisation avec H 3 O
+ /H 2 O pour
transformer l’ion phtalate en acide phtalique et l’ion malonate en acide malonique.
Un chauffage prolongé conduit ?nalement à une réaction de décarboxylation (perte de
CO 2 ) de la portion acide malonique pour donner l’acide aminé désiré.
En résumé, cette séquence réactionnelle permet de préparer des acides aminés avec
diverses chaînes latérales (R) en position α, le groupement R provenant directement de
l’halogénure d’alkyle (ROX) utilisé durant l’étape d’alkylation.
6.4 Préparation des acides aminés
265
Les acides aminés peuvent être préparés de trois façons différentes : par substitution
nucléophile sur un acide carboxylique α-halogéné, par synthèse de Gabriel sur le dérivé
bromé d’un ester malonique et, en?n, par l’action d’ions cyanure sur une imine (synthèse de Strecker).
6.4.1 Substitution nucléophile sur un acide carboxylique
α-halogéné
Le traitement d’un dérivé halogéné par un excès d’ammoniac conduit à la formation d’une amine primaire (réaction de Hofmann, voir la section 5.4.1, p. 226). Par
analogie, un acide aminé peut donc être obtenu en faisant réagir un acide carboxylique
α-halogéné avec un excès d’ammoniac par substitution nucléophile (voir la ?gure 6.11).
Cette méthode est très simple, mais elle génère normalement de faibles rendements, et
d’autres voies plus ef?caces peuvent être utilisées.
Figure 6.11
Préparation d’un acide aminé à
partir d’un acide carboxylique
α-halogéné
6.4.2 Synthèse de Gabriel sur le dérivé bromé
d’un ester malonique
La synthèse de Gabriel démontrée dans la ?gure 6.12 (voir page suivante) met en jeu des
réactions déjà étudiées, soit la synthèse malonique (voir la section 3.12.4, p. 151) et la
synthèse de Gabriel (voir la section 5.4.2, p. 229). Le phtalimidure de potassium réagit
d’abord sur le α-bromomalonate de diéthyle pour conduire au dérivé α-phtalimido
correspondant. Ce dérivé, possédant un hydrogène acide en position α, est ensuite
déprotoné à l’aide d’une base forte (EtONa et EtOH comme solvant) pour générer
le carbanion (C
− ) correspondant. Ce carbanion réagit ensuite avec un halogénure
d’alkyle (ROX) a?n d’introduire la chaîne R sur cette même position α. Le composé
alkylé est ensuite hydrolysé avec KOH/H 2 O pour effectuer les transformations suivantes : 1) l’hydrolyse de la partie phtalimide (en ion phtalate), ce qui laisse le groupement
amine sur la chaîne carbonée ; 2) l’hydrolyse des deux esters éthyliques pour conduire
à un ion malonate. Cette étape est suivie d’une neutralisation avec H 3 O
+ /H 2 O pour
transformer l’ion phtalate en acide phtalique et l’ion malonate en acide malonique.
Un chauffage prolongé conduit ?nalement à une réaction de décarboxylation (perte de
CO 2 ) de la portion acide malonique pour donner l’acide aminé désiré.
En résumé, cette séquence réactionnelle permet de préparer des acides aminés avec
diverses chaînes latérales (R) en position α, le groupement R provenant directement de
l’halogénure d’alkyle (ROX) utilisé durant l’étape d’alkylation.
6.4 Préparation des acides aminés
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