Λακτάμες

Μια λακτάμη (lactam) είναι ένα κυκλικό αμίδιο. Ο όρος είναι σύνθετη λέξη (portmanteau) από τις λέξεις λακτόνη (lactone) + αμίδιο.

Ονοματολογία

Τα ελληνικά προθήματα με αλφαβητική σειρά δείχνουν το μέγεθος του δακτυλίου:

α-λακτάμη (3 άτομα δακτυλίου)
β-λακτάμη (4 άτομα δακτυλίου)
γ-λακτάμη (5 άτομα δακτυλίου)
δ-λακτάμη (6 άτομα δακτυλίου)
ε-λακτάμη (7 άτομα δακτυλίου)

Αυτή η ονοματολογία από το μέγεθος του δακτυλίου παράγεται από το γεγονός ότι η υδρόλυση α-λακτάμης οδηγεί σε α-αμινοξύ και β-λακτάμης σε β-αμινοξύ, κλπ.

Σύνθεση

Υπάρχουν γενικές συνθετικές μέθοδοι για την οργανική σύνθεση των λακταμών.

Οι λακτάμες παράγονται από την καταλυόμενη από οξύ αναδιάταξη (rearrangement) των οξιμών (oximes) στην αναδιάταξη Μπέκμαν (Beckmann rearrangement).
Οι λακτάμες παράγονται από κυκλικές κετόνες και υδραζω(τ)ικό οξύ (hydrazoic acid) στην αντίδραση Σμιντ (Schmidt reaction).
Οι λακτάμες παράγονται από την κυκλοποίηση των αμινοξέων.
Οι λακτάμες παράγονται από την ενδομοριακή προσβολή (intramolecular attack) γραμμικών ακυλοπαραγώγων με αντίδραση πυρηνόφιλης απόσπασης.
Στην ιωδολακταμοποίηση (iodolactamization) ^[1] ένα ιόν ιμινίου (iminium) αντιδρά με ένα αλογωνιακό ιόν (halonium ion) που σχηματίζεται επιτόπου με αντίδραση ενός αλκενίου με ιώδιο.

Οι λακτάμες παράγονται από 1,3 διπολική προσθήκη των αλκινίων και νιτρονών (nitrones) στην αντίδραση Κινουγκάσα (Kinugasa), που καταλύεται από χαλκό.
Η αντίδραση Ντιλς-Άλντερ μεταξύ κυκλοπενταδιένιου και ισοκυανικού χλωροσουλφονυλίου (chlorosulfonyl isocyanate) (CSI) μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λήψη και β- καθώς και γ-λακτάμης. Σε πιο χαμηλή θερμοκρασία (−78°C), η επικρατεί η β-λακτάμη. Σε βέλτιστες θερμοκρασίες, λαμβάνεται μια πολύ χρήσιμη γ-λακτάμη, γνωστή ως λακτάμη Βινς (Vince Lactam).^[2]^[3]

Ταυτομερισμός σε λακτίμη

Η λακτίμη (Lactim) είναι μια κυκλική ένωση καρβοξιμιδικού οξέος που χαρακτηρίζεται από έναν ενδοκυκλικό διπλό δεσμό άνθρακα-αζώτου. Σχηματίζεται όταν η λακτάμη υφίσταται ταυτομερισμό.

Αντιδράσεις

Οι λακτάμες μπορούν να πολυμεριστούν σε πολυαμίδια.

Παραπομπές

↑ Spencer Knapp, Frank S. Gibson Organic Syntheses, Coll. Vol. 9, p.516 (1998); Vol. 70, p.101 (1992) Online article
↑ Singh, R.; Vince, R. Chem. Rev. 2012, 112 (8), pp 4642–4686."2-Azabicyclo[2.2.1]hept-5-en-3-one: Chemical Profile of a Versatile Synthetic Building Block and its Impact on the Development of Therapeutics"
↑ Pham, P.-T.; Vince, R. Phosphorus, Sulphur and Silicon 2007, 779-791.

[1] Spencer Knapp, Frank S. Gibson Organic Syntheses, Coll. Vol. 9, p.516 (1998); Vol. 70, p.101 (1992) Online article

[2] Singh, R.; Vince, R. Chem. Rev. 2012, 112 (8), pp 4642–4686."2-Azabicyclo[2.2.1]hept-5-en-3-one: Chemical Profile of a Versatile Synthetic Building Block and its Impact on the Development of Therapeutics"

[3] Pham, P.-T.; Vince, R. Phosphorus, Sulphur and Silicon 2007, 779-791.

[1]

[2]

[3]