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Reazioni di IdrolisiReazioni di Idrolisi

Trasformazioni idrolitiche di esteri e ammidi (Trasformazioni idrolitiche di esteri e ammidi (proteasiproteasi, , esterasiesterasi, , lipasi)lipasi)

Vantaggi: assenza di Vantaggi: assenza di cofattoricofattori sensibili, disponibilitsensibili, disponibilitàà di un largo di un largo numero di enzimi non altamente specifici.numero di enzimi non altamente specifici.

Ampio utilizzo in sintesi organica (2/3 delle Ampio utilizzo in sintesi organica (2/3 delle biotrasformazionibiotrasformazioni))

Meccanismi e aspetti cineticiMeccanismi e aspetti cinetici

Meccanismo di idrolisi enzimatica di ammidi e esteriMeccanismo di idrolisi enzimatica di ammidi e esteri

Attacco nucleofilo da parte di un gruppo attivo dellAttacco nucleofilo da parte di un gruppo attivo dell’’enzima alla gruppo enzima alla gruppo carbonilicocarbonilico delldell’’estere o ammide (idrolisi basica)estere o ammide (idrolisi basica)

Gruppo attivo: Gruppo attivo: --OHOH ((serinaserina) ) esterasiesterasi di fegato di maiale, lipasi microbichedi fegato di maiale, lipasi microbiche--COOCOO-- (acido (acido asparticoaspartico)) pepsinapepsina--SHSH ((cisteinacisteina)) papainapapaina

Gruppo attivo: Gruppo attivo: --OHOH ((serinaserina) ) esterasiesterasi di fegato di maiale, lipasi microbichedi fegato di maiale, lipasi microbiche--COOCOO-- (acido (acido asparticoaspartico)) pepsinapepsina--SHSH ((cisteinacisteina)) papainapapaina

Meccanismo Meccanismo serinaserina idrolasiidrolasi

Meccanismo Meccanismo serinaserina idrolasiidrolasi

Idrolisi di proteine enzima catalizzataIdrolisi di proteine enzima catalizzata

ChimotripsinaChimotripsina ((serinaserina proteasiproteasi))

Acido Acido asparticoaspartico

istidinaistidina serinaserina

SubstratoSubstrato

EnzimaEnzima

Complesso EnzimaComplesso Enzima--SubstratoSubstrato

Intermedio tetraedricoIntermedio tetraedrico

Nuovo Nuovo peptidepeptide NN--terminaleterminale

In ambienti con basse concentrazioni di acqua In ambienti con basse concentrazioni di acqua altri nuclofili competono con l’acqua:altri nuclofili competono con l’acqua:

AcilAcil transfer: reazione di un altro alcol (transfer: reazione di un altro alcol (transtrans--esterificazioneesterificazione))AmminolisiAmminolisi: reazione di RNH: reazione di RNH22 (ammide N(ammide N--sostituita)sostituita)Reazione con HReazione con H22OO22 (peracidi, RCOOOH)(peracidi, RCOOOH)Reazione con Reazione con tiolitioli ((tioesteritioesteri) ) non avvienenon avviene

Sintesi enzimatica stereoselettiva Sintesi enzimatica stereoselettiva (substrati (substrati achiraliachirali))


Si genera un nuovo stereocentro grazie Si genera un nuovo stereocentro grazie alla tautomeria cheto alla tautomeria cheto enolicaenolica

Reagisce Reagisce preferenzialmentepreferenzialmente uno dei gruppi uno dei gruppi enantiotopicienantiotopici

Si genera una nuova unità Si genera una nuova unità stereogenicastereogenica


Sintesi enzimatica stereoselettiva Sintesi enzimatica stereoselettiva (substrati (substrati achiraliachirali))Processo ad uno stadio (Processo ad uno stadio (diesteridiesteri))

Idrolisi Idrolisi delldell diesterediestere dell’acido dell’acido malonicomalonico αα,,αα--disostituitodisostituito ad opera ad opera delldell’’αα--chimotripsinachimotripsina o dello dell’’esterasiesterasi di fegato di maiale (PLE)di fegato di maiale (PLE)

La reazione si ferma dopo lLa reazione si ferma dopo l’’idrolisi del primo gruppo poichidrolisi del primo gruppo poichéé il il prodotto prodotto èè fortemente idrato in ambiente acquoso e non viene pifortemente idrato in ambiente acquoso e non viene piùù

accettato dallaccettato dall’’idrolasiidrolasi

Cosa accade se la reazione procede? (seconda idrolisi)Cosa accade se la reazione procede? (seconda idrolisi)

Sintesi enzimatica stereoselettiva Sintesi enzimatica stereoselettiva (substrati (substrati achiraliachirali))Processo a due stadi (Processo a due stadi (diacetatodiacetato))

Il prodotto di Il prodotto di monomono--idrolisiidrolisi, , monoacetatomonoacetato, è meno polare per cui si ottiene , è meno polare per cui si ottiene anche il secondo processo che porta nuovamente ad un prodotto anche il secondo processo che porta nuovamente ad un prodotto achiraleachirale..

La velocità però è inferiore (processo meno favorito) quindi si La velocità però è inferiore (processo meno favorito) quindi si può può recuperare il recuperare il monoesteremonoestere chirale ad elevati chirale ad elevati eeee

Sintesi enzimatica stereoselettiva Sintesi enzimatica stereoselettiva (substrati (substrati achiraliachirali))Composti meso (Composti meso (mesomeso--tricktrick))

Sintesi enzimatica stereoselettiva Sintesi enzimatica stereoselettiva (substrati (substrati achiraliachirali))Composti meso (Composti meso (mesomeso--tricktrick))

Processo a doppio stadio, Processo a doppio stadio, diacetatodiacetato

Cinetiche processi a singolo stadioCinetiche processi a singolo stadio(reazione in ambiente acquoso, processo irreversibile)(reazione in ambiente acquoso, processo irreversibile)

L’ L’ eeee dipende dal rapporto kdipende dal rapporto k11/k/k22, che è costante nel corso di tutta la reazione, che è costante nel corso di tutta la reazione

S= substrati S= substrati achiraleachirale con gruppi con gruppi enantiotopicienantiotopicio composto mesoo composto meso

P,Q= prodotti P,Q= prodotti enantiomericienantiomerici

SelettivitàSelettività

Quindi l’Quindi l’eeee non varia al variare della conversione, è costantenon varia al variare della conversione, è costante

Cinetiche processi a doppio stadioCinetiche processi a doppio stadio(reazione in ambiente acquoso, processo irreversibile)(reazione in ambiente acquoso, processo irreversibile)

Il secondo processo è una risoluzione Il secondo processo è una risoluzione cinetica. Solitamente la selettività cinetica. Solitamente la selettività dell’enzima è la stessa, per cui se kdell’enzima è la stessa, per cui se k11>k>k22 kk44sarà maggiore di ksarà maggiore di k33. .

Con la conversione si otterrà un aumento Con la conversione si otterrà un aumento nell’nell’eeee del prodotto, mentre la resa in del prodotto, mentre la resa in prodotto diminuisceprodotto diminuisce

ConversioneConversione


Resa chimica dipende da:Resa chimica dipende da:

Selettività dipende da:Selettività dipende da:

Per avere alte rese in prodotto [Q+P] Per avere alte rese in prodotto [Q+P]

Per avere alte stereoselezioni in prodotto [P] Per avere alte stereoselezioni in prodotto [P]


Enzimi come Enzimi come BiocatalizzatoriBiocatalizzatori

PLE PLE pigpig liverliver esteraseesterase, PPL porcine , PPL porcine pancreaticpancreatic lipaselipase

Cambiando enzima si ottiene opposta stereoselezione Cambiando enzima si ottiene opposta stereoselezione ((eeeePLEPLE== 42%, ee42%, eePPLPPL=89%)=89%)

La risoluzione cinetica aumenta l’La risoluzione cinetica aumenta l’eeee

Primo esempio riportato risale al 1903Primo esempio riportato risale al 1903

Nelle Nelle biobio--trasformazionitrasformazioni le risoluzioni cinetiche sono 4 volte più le risoluzioni cinetiche sono 4 volte più frequenti delle trasformazioni stereoselettivefrequenti delle trasformazioni stereoselettive

Risoluzione cineticaRisoluzione cinetica

Risoluzione cineticaRisoluzione cinetica

Resa massima teorica: 50%Resa massima teorica: 50%In alcuni casi In alcuni casi kkSS>>>>kkRR, si trasforma solo uno dei due , si trasforma solo uno dei due enantiomerienantiomeri

Cinetiche di risoluzioni enzimatiche (Cinetiche di risoluzioni enzimatiche (SihSih))

Selettività di una risoluzione = E = Selettività di una risoluzione = E = EnatiomericEnatiomeric Ratio Ratio

EutomeroEutomero: : enantiomeroenantiomero con la massima reattivitàcon la massima reattivitàDistomeroDistomero: : enantiomeroenantiomero con bassa reattività o indesideratacon bassa reattività o indesiderata

Risoluzione cinetica enzimaticaRisoluzione cinetica enzimatica

Costanti cinetiche sono Costanti cinetiche sono difficili da misuraredifficili da misurare

Si preferisce utilizzare Si preferisce utilizzare gli gli eeee e la conversionee la conversione

Dipendenza del valore di Dipendenza del valore di eeee contro la conversionecontro la conversione

Processo di risoluzione enzimatica a due stadiProcesso di risoluzione enzimatica a due stadi

I stadio: I stadio: la reazione viene la reazione viene bloccata al 40% per il quale il bloccata al 40% per il quale il prodotto ha un prodotto ha un eeee/resa /resa massimizzata (vicini al punto massimizzata (vicini al punto X)X)

II stadio: II stadio: il il substatosubstato viene viene idrolizzato nuovamente fino idrolizzato nuovamente fino ad una conversione ad una conversione complessiva del 60%, con un complessiva del 60%, con un recupero di reagente recupero di reagente eeee/resa /resa ottimale. Si sacrifica il 20% ottimale. Si sacrifica il 20% di prodottodi prodotto

Processo di risoluzione enzimatica reversibileProcesso di risoluzione enzimatica reversibile

L’L’eeee del substrato varia ha un profilo diverso rispetto a quello deldel substrato varia ha un profilo diverso rispetto a quello delle le reazioni irreversibili.reazioni irreversibili.Ad alti livelli di conversione la reazione inversa diventa più iAd alti livelli di conversione la reazione inversa diventa più importante. mportante. Ovviamente sarà lo stesso Ovviamente sarà lo stesso enantiomeroenantiomero a reagire a reagire preferenzialmentepreferenzialmente, , portantoportanto ad una diminuzione dell’ ad una diminuzione dell’ eeee globale del substrato.globale del substrato.

Per cui si deve operare in condizioni in cui la reazione sia irrPer cui si deve operare in condizioni in cui la reazione sia irreversibile eversibile (per esempio aumentando la concentrazione del nucleofilo)(per esempio aumentando la concentrazione del nucleofilo)

Risoluzione Risoluzione biocataliticabiocatalitica sequenzialesequenziale

Il substrato racemo ha due siti di reazione uguali, per cui la rIl substrato racemo ha due siti di reazione uguali, per cui la reazione eazione procede due volte con la formazione di un procede due volte con la formazione di un monomono estere intermedio estere intermedio

In pratica il substrato deve coordinarsi al sito attivo e reagirIn pratica il substrato deve coordinarsi al sito attivo e reagire due voltee due volte

Si ottengono selettività molto alteSi ottengono selettività molto alte

EtotEtot rappresenta la selettività che rappresenta la selettività che un singolo processo dovrebbe avere un singolo processo dovrebbe avere per ottenere questi per ottenere questi eeee

Risoluzione enzimatica sequenziale: idrolisi Risoluzione enzimatica sequenziale: idrolisi -- esterificazioneesterificazione

MeccanismoMeccanismo

L’acetato racemo A e B viene idrolizzato per dare gli alcoli P eL’acetato racemo A e B viene idrolizzato per dare gli alcoli P e Q in un mezzo Q in un mezzo organico contenente il minimo quantitativo di acqua. organico contenente il minimo quantitativo di acqua. Per cui, per azione della stessa lipasi, si ha l’esterificazionePer cui, per azione della stessa lipasi, si ha l’esterificazione degli alcoli P e Q degli alcoli P e Q ad opera dell’acido ad opera dell’acido cicloesanoicocicloesanoico presente nella miscela di reazione.presente nella miscela di reazione.

Il processo avviene quindi due volte con un notevole incremento Il processo avviene quindi due volte con un notevole incremento della della stereoselezione del processostereoselezione del processo

Nel caso specifico si ottiene una Nel caso specifico si ottiene una EEapparenteapparente=400=400 utilizzando processi che hanno utilizzando processi che hanno EE11=8=8 (idrolisi) e (idrolisi) e EE22=97=97 per l’esterificazione di P/Q con l’acido per l’esterificazione di P/Q con l’acido cicloesanoicocicloesanoico

DeracemizzazioniDeracemizzazioni

Risoluzione cinetica: svantaggiRisoluzione cinetica: svantaggi

--Massima resa del 50%. Scarsa importanza dell’Massima resa del 50%. Scarsa importanza dell’enantiomeroenantiomero non volutonon voluto--Separazione del substrato dal prodotto può essere complessa e coSeparazione del substrato dal prodotto può essere complessa e costosastosa--Eccesso enantiomerico dei prodotti non ottimaleEccesso enantiomerico dei prodotti non ottimale

Per evitare questi svantaggi si possono utilizzare varie stratePer evitare questi svantaggi si possono utilizzare varie strategie:gie:

Risoluzione RipetutaRisoluzione RipetutaInversione Inversione inin--situsitu

Risoluzione Dinamica Risoluzione Dinamica

Risoluzione RipetutaRisoluzione Ripetuta

L’L’enantiomeroenantiomero non voluto (non voluto (distomerodistomero), dopo separazione, viene ), dopo separazione, viene racemizzatoracemizzatoe riutilizzato nel successivo ciclo di risoluzione cineticae riutilizzato nel successivo ciclo di risoluzione cinetica

Approccio importante in processi industriali (sistemi in continuApproccio importante in processi industriali (sistemi in continuo)o)

Conversione totale nel prodotto voluto (virtuale)Conversione totale nel prodotto voluto (virtuale)

6.256.2593.7593.754433221 1

CicloCiclo

6.256.256.256.2512.512.512.512.52525252550505050

DistomeroDistomero (%)(%)EutomeroEutomero (%)(%)

Rese reali più basse a causa delle condizioni energiche richiestRese reali più basse a causa delle condizioni energiche richieste per la e per la racemizzazioneracemizzazione

Uso di Uso di racemasiracemasi

Dopo 4 cicli teorica resa del Dopo 4 cicli teorica resa del caca 94%94%

RacemasiRacemasiIn generale riescono a In generale riescono a racemizzareracemizzare::

--sistemi che contengono sistemi che contengono stereocentristereocentri con un protonecon un protone

--sistemi nei quali il protone è vicino ad un gruppo elettron attrsistemi nei quali il protone è vicino ad un gruppo elettron attrattoreattore

αα--idrossiidrossiacidiacidi, , H2N COOH

RH

HO COOH

RHamminoammino acidiacidi

Classificazione in base ai siti basici nel sito attivoClassificazione in base ai siti basici nel sito attivo

Richiedono il Richiedono il piridossilpiridossil fosfato (PLP) come fosfato (PLP) come cofattorecofattore

Enzimi oneEnzimi one--base (base (alaninaalanina racemasiracemasi) )

Enzimi Enzimi twotwo--basebase ((prolineproline, , idantoinaidantoina racemasiracemasi) )

Meccanismo di azione non ancora chiaritoMeccanismo di azione non ancora chiarito

RacemasiRacemasi e relativi substratie relativi substrati

Inversione Inversione inin--situsitu

Utilizzabile con molecole che contengono un singolo stereocentroUtilizzabile con molecole che contengono un singolo stereocentro..

A seguito di una risoluzione cinetica il reagente e il prodotto A seguito di una risoluzione cinetica il reagente e il prodotto vengono vengono ottenuti nelle due forme ottenuti nelle due forme enantiomericheenantiomeriche. Il reagente o il prodotto, . Il reagente o il prodotto, opportunamente modificato, viene trasformato mediante un processopportunamente modificato, viene trasformato mediante un processo o stereospecificostereospecifico, portando ad un derivato del prodotto o del reagente con , portando ad un derivato del prodotto o del reagente con la stessa configurazione assoluta.la stessa configurazione assoluta.

Esempio: idrolisi di esteriEsempio: idrolisi di esteri

In una reazione di idrolisi, l’alcol che si ottiene viene trasfoIn una reazione di idrolisi, l’alcol che si ottiene viene trasformato rmato in in tosilatotosilato o o triflatotriflato che viene poi idrolizzato con inversione di che viene poi idrolizzato con inversione di configurazione. Nelle stesse condizione l’estere a opposta configurazione. Nelle stesse condizione l’estere a opposta configurazione viene idrolizzato con ritenzione di configurazionconfigurazione viene idrolizzato con ritenzione di configurazionee

Poiché Poiché eeeeSS e e eeeePP dipendono dalla conversione, dipendono dalla conversione, la conversione deve essere calcolata in funzione del valore di Ela conversione deve essere calcolata in funzione del valore di E

(usualmente intorno al 50%)(usualmente intorno al 50%)

Inversione Inversione inin--situsitu

SOSTITUZIONE NUCLEOFILA BIMOLECOLARESOSTITUZIONE NUCLEOFILA BIMOLECOLARE

AlogenuriAlogenuri metilici, primari e molti secondari reagiscono con nucleofili metilici, primari e molti secondari reagiscono con nucleofili attraverso un processo attraverso un processo bimolecolarebimolecolare..

Processo a 10 eProcesso a 10 e--, improbabile per un carbonio , improbabile per un carbonio elettrofiloelettrofilo

Meccanismo concertatoMeccanismo concertato

SOSTITUZIONE NUCLEOFILA BIMOLECOLARESOSTITUZIONE NUCLEOFILA BIMOLECOLARE

SOSTITUZIONE NUCLEOFILA BIMOLECOLARESOSTITUZIONE NUCLEOFILA BIMOLECOLARECineticaCinetica

Reazione elementareReazione elementare

SSNN22

Decorso Decorso stereochimicostereochimico di una reazione Sdi una reazione SNN22Produzione di prodotti a configurazione opposta a partire da reaProduzione di prodotti a configurazione opposta a partire da reagenti genti

enantiopurienantiopuri

PaulPaul WaldenWalden

Quale è il prodotto principale per le due reazioni?Quale è il prodotto principale per le due reazioni?Indicare la configurazione assoluta dei prodottiIndicare la configurazione assoluta dei prodotti

Reattività degli alcoliReattività degli alcoli

OHOH-- è un cattivo gruppo uscente è un cattivo gruppo uscente perché è una base forteperché è una base forte

L’OHL’OH-- deve essere trasformato in un miglior deve essere trasformato in un miglior gruppo uscentegruppo uscente

Mediante reazione acidoMediante reazione acido--basebasesi genera l’alcol si genera l’alcol protonatoprotonato

HH22O è un buon gruppo uscente perché O è un buon gruppo uscente perché è una base deboleè una base debole

Solo Solo HBrHBr e HI forniscono sostituzioni e HI forniscono sostituzioni nucleofilenucleofile con alcoli primaricon alcoli primari

HClHCl in presenza di ZnClin presenza di ZnCl22

ESTERI SOLFONICIESTERI SOLFONICI

MeSOR

OO

F3CSOR

OO SOR

OO

SintesiSintesi

Sostituzione intermolecolareSostituzione intermolecolare

Sostituzione Sostituzione intramolecolareintramolecolare

Vantaggi dell’uso di Vantaggi dell’uso di solfonatisolfonati::

•• La reazione è stereospecifica (alcoli secondari)La reazione è stereospecifica (alcoli secondari)•• Si evita la formazione di Si evita la formazione di carbocationicarbocationi intermedi e intermedi e quindi eventuali quindi eventuali riarrangiamentiriarrangiamenti

•• Si possono usare molti nucleofiliSi possono usare molti nucleofili

alcolalcol solfonatosolfonato prodotto di sostituzioneprodotto di sostituzione

alcolalcol prodotto di sostituzioneprodotto di sostituzione

Come effettuereste la seguente trasformazione?Come effettuereste la seguente trasformazione?

Risoluzione Dinamica Risoluzione Dinamica

La risoluzione avviene in condizioni nelle quali il substrato La risoluzione avviene in condizioni nelle quali il substrato racemizzaracemizza rapidamente.rapidamente.

Diverse reazioni avvengono contemporaneamente:Diverse reazioni avvengono contemporaneamente:

L’enzima deve avere un’elevata specificità per uno degli L’enzima deve avere un’elevata specificità per uno degli enantiomerienantiomeri ((kkSS>>>>kkRR o o kkRR>>>>kkSS).).

L’idrolisi non catalizzata deve essere trascurabileL’idrolisi non catalizzata deve essere trascurabile

La La racemizzazioneracemizzazione del substrato deve avvenire a velocità uguali e maggiori della del substrato deve avvenire a velocità uguali e maggiori della reazione enzimatica (reazione enzimatica (kkracrac

SubSub≥≥kkRR o o kkSS) ) al fine di consentire concentrazioni al fine di consentire concentrazioni sufficienti di sufficienti di enantiomeroenantiomero buonobuono

La La racemizzazioneracemizzazione del prodotto deve essere trascurabiledel prodotto deve essere trascurabile

Risoluzione DinamicaRisoluzione Dinamica

diminuzione di diminuzione di eeeePPa causa delle a causa delle risoluzione cineticarisoluzione cinetica

Risoluzione DinamicaRisoluzione Dinamica

con la risoluzione dinamica si possono ottenere elevati valori di eeP solo per elevate stereoselezioni

E=19 eeP=90%; E=40 eeP=95%; E=100 eeP=98%

con la risoluzione dinamica si possono ottenere elevati con la risoluzione dinamica si possono ottenere elevati valori di valori di eeeePP solo per elevate stereoselezionisolo per elevate stereoselezioni

E=19 eeE=19 eePP=90%; E=40 ee=90%; E=40 eePP=95%; E=100 ee=95%; E=100 eePP=98%=98%

Idrolisi del legame ammidicoIdrolisi del legame ammidico

L’idrolisi delle ammidi è naturalmente legato al mondo L’idrolisi delle ammidi è naturalmente legato al mondo dei peptidi e dei peptidi e amminoammino acidiacidi

AmminoAmmino acidi più importanti:acidi più importanti:

Produzione mondiale superiore ai 0.5 milioni di Produzione mondiale superiore ai 0.5 milioni di tonellatetonellate

Acido LAcido L--glutammicoglutammico LL--lisinalisina D,D,LL--methioninamethionina

Prodotti per fermentazione o per via sinteticaProdotti per fermentazione o per via sintetica


D e L D e L amminoammino acidi vengono prodotti con metodi enzimaticiacidi vengono prodotti con metodi enzimatici



Metodi più importanti per la produzione di Metodi più importanti per la produzione di amminoammino acidiacidi

Risoluzione di substrati racemi via idrolisi con proteasi, esterasi e lipasi: metodo più usato perché facile ed economico

Risoluzione di substrati racemi via idrolisi con Risoluzione di substrati racemi via idrolisi con proteasiproteasi, , esterasiesterasi e e lipasi: metodo più usato perché facile ed economico lipasi: metodo più usato perché facile ed economico

Criteri generaliCriteri generali

Generalmente il substrato con configurazione L viene accettato Generalmente il substrato con configurazione L viene accettato dall’enzima e trasformato mentre il D non reagisce e viene recupdall’enzima e trasformato mentre il D non reagisce e viene recuperato erato dal mezzo di reazione.dal mezzo di reazione.Se l’Se l’enantiomeroenantiomero D è il prodotto desiderato lo si può ottenere D è il prodotto desiderato lo si può ottenere utilizzando opportuni gruppi protettori.utilizzando opportuni gruppi protettori.Con opportuni enzimi (Con opportuni enzimi (idantoinasiidantoinasi) sono disponibili anche enzimi che ) sono disponibili anche enzimi che accettano accettano preferenzialmentepreferenzialmente l’l’enantiomeroenantiomero D.D.

I due I due enantiomerienantiomeri si separano agevolmente sfruttando le diverse si separano agevolmente sfruttando le diverse caratteristiche del reagente e del prodotto, per esempio solubilcaratteristiche del reagente e del prodotto, per esempio solubilità a ità a diversi diversi pHpH. Questo consente la separazione via estrazioni o . Questo consente la separazione via estrazioni o cromatografie con resine a scambio ionico.cromatografie con resine a scambio ionico.

Generalmente questi enzimi accettano solo Generalmente questi enzimi accettano solo amminoammino acidi acidi αα--sostituiti sostituiti


Riciclo Riciclo enantiomeroenantiomero non desiderato via non desiderato via racemizzazioneracemizzazioneIdrolisi del legame ammidicoIdrolisi del legame ammidico

Il prodotto non voluto viene generalmente Il prodotto non voluto viene generalmente racemizzatoracemizzato come estere come estere per via termica (150°per via termica (150°--170°C).170°C).

Le ammidi possono essere racemizzate via trasformazioni in basi Le ammidi possono essere racemizzate via trasformazioni in basi di di ShiffShiff con aldeidi aromatiche (benzaldeide, aldeide salicilica), metodcon aldeidi aromatiche (benzaldeide, aldeide salicilica), metodo o più blandopiù blando

Possono essere usati enzimi quali le Possono essere usati enzimi quali le racemasiracemasi

Risoluzioni con Risoluzioni con esterasiesterasi o o proteasiproteasiLa risoluzione avviene per azione di una La risoluzione avviene per azione di una esterasiesterasi (che è in grado di (che è in grado di idrolizzare solamente una funzione idrolizzare solamente una funzione estereaesterea) o di una ) o di una proteasiproteasi

La funzione amminica è solitamente protetta RLa funzione amminica è solitamente protetta R22=Ac, Z, =Ac, Z, BocBoc per per evitare reazioni collaterali.evitare reazioni collaterali.RR11 è una catena alifatica corta per consentire velocità di reazionè una catena alifatica corta per consentire velocità di reazioni i ragionevoli.ragionevoli.

αα--chimotripsinachimotripsinaIdrolisi del legame ammidicoIdrolisi del legame ammidico

Sistema molto studiato e di cui si conosce bene il meccanismo diSistema molto studiato e di cui si conosce bene il meccanismo di azione. azione. Risolve lRisolve l’’enantiomeroenantiomero LL

Risoluzione dinamica con una Risoluzione dinamica con una proteasiproteasiIdrolisi del legame ammidicoIdrolisi del legame ammidico

PLP può essere sostituito PLP può essere sostituito dall’analogo derivato non dall’analogo derivato non fosforilatofosforilato o dall’aldeide o dall’aldeide salicilicasalicilica

Risoluzioni con Risoluzioni con amidasiamidasi

Le Le amidasiamidasi possono essere ottenute da reni e pancreas di mammiferi possono essere ottenute da reni e pancreas di mammiferi o da o da microorganismimicroorganismi ((PseudomonasPseudomonas, , AspergillusAspergillus o o RhodococcusRhodococcus sp.sp.) )


Risoluzioni con Risoluzioni con acilasiacilasiIdrolisi del legame ammidicoIdrolisi del legame ammidico

Sintesi di prodotti naturali (Sintesi di prodotti naturali (feromoniferomoni, penicilline), penicilline)Idrolisi del legame ammidicoIdrolisi del legame ammidico

Risoluzioni con Risoluzioni con idantoinasiidantoinasiIdrolisi del legame ammidicoIdrolisi del legame ammidico

Risoluzioni con Risoluzioni con lattamasilattamasiIdrolisi del legame ammidicoIdrolisi del legame ammidico

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