La sintesi di Gabriel e la sintesi di Strecker costituiscono una via sintetica per ottenere gli amminoacidi che sono le unità monomeriche delle proteine. La sintesi di Gabriel, dovuta al chimico tedesco Siegmund Gabriel, è un metodo classico per preparare ammine primarie a partire da alogenuri alchilici primari, evitando la formazione di ammine secondarie e terziarie che spesso si ottengono con altri metodi di amminazione.
ftalimmide di potassio
Nella sintesi di Gabriel si utilizza la ftalimmide di potassio un composto in cui l’atomo di azoto è legato a due gruppi carbonilici e risulta particolarmente acido, poiché l’anione che si forma per perdita del protone è stabilizzato per risonanza. La ftalimmide viene deprotonata mediante una base forte, come l’idruro di potassio (KH) o l’idruro sodico (NaH), per generare la ftalimmide di potassio, il cui azoto carico negativamente funge da nucleofilo.
Meccanismo della sintesi di Gabriel
Attraverso un meccanismo di sostituzione SN2 la ftalimmide agisce da nucleofilo e attacca il carbonio legato al bromo con conseguente fuoriuscita dell’alogeno e formazione dell’estere ftalimmidomalonico
In presenza di una base quale l’etossido di sodio il carbonio è deprotonato con formazione di un carbanione.
In presenza di un bromuro alchilico e tramite un meccanismo SN2 il carbanione si lega al gruppo –R con fuoriuscita di Br-. Il prodotto della reazione è idrolizzato in presenza di una base forte come NaOH e calore con formazione di un intermedio che in ambiente acido e calore subisce l’allontanamento di CO2 tramite decarbossilazione e formazione dell’amminoacido
Applicazioni della sintesi di Gabriel
La sintesi di Gabriel trova ampio impiego in chimica organica per la preparazione selettiva di ammine primarie alifatiche e arilalchiliche, evitando la formazione di ammine secondarie o terziarie che spesso si ottengono tramite altri metodi di alchilazione dell’ammoniaca. È particolarmente utile nella sintesi di intermedi per la produzione di farmaci, coloranti, tensioattivi e polimeri contenenti gruppi amminici. Nelle sintesi di laboratorio, viene spesso utilizzata come via per ottenere ammine primarie pure da alogenuri alchilici semplici come alogenuri metilici, etilici o benzilici.
Inoltre, una variante della sintesi di Gabriel, che prevede l’uso di derivati del malonato (come il bromomalonato di dietile), consente di introdurre un gruppo amminico nella catena carboniosa e ottenere amminoacidi sintetici, contribuendo così alla chimica degli amminoacidi e delle biomolecole. La robustezza e l’affidabilità del metodo lo rendono ancora oggi un classico nelle sintesi didattiche e industriali, oltre che una tappa in molte sequenze sintetiche complesse.
