α-Phenylglycin
α-Phenylglycin (häufig kurz, aber nicht eindeutig als Phenylglycin bezeichnet) ist eine nicht natürlich vorkommende, nicht-proteinogene α-Aminocarbonsäure.
Stereochemie
α-Phenylglycin enthält ein asymmetrisch substituiertes Kohlenstoffatom, es ist daher eine chirale Verbindung. Von α-Phenylglycin kommen zwei spiegelbildliche Moleküle (Enantiomere) vor, das D-Phenylglycin und das L-Phenylglycin.
| Stereoisomere von α-Phenylglycin | ||
| Name | D-Phenylglycin | L-Phenylglycin |
| Andere Namen |
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| Strukturformel | Datei:Phenylglycin.png | |
| CAS-Nummer | Vorlage:CASRN | Vorlage:CASRN |
| Vorlage:CASRN (Isomerengemisch) | ||
| EG-Nummer | 212-876-3 | 220-909-8 |
| 220-608-1 (Isomerengemisch) | ||
| ECHA-Infocard | Vorlage:ECHA | Vorlage:ECHA |
| Vorlage:ECHA (Isomerengemisch) | ||
| PubChem | Vorlage:PubChem | Vorlage:PubChem |
| Vorlage:PubChem (Isomerengemisch) | ||
| Wikidata | Q423849 | Q27225746 |
| Q15633805 (Isomerengemisch) | ||
| Schmelzpunkt | 302 °C<ref name="Thermofisher" /> | |
| 290 bzw. 255 °C (Racemat)<ref>Vorlage:RömppOnline</ref> | ||
D-Phenylglycin
D-Phenylglycin [Synonym: (R)-Phenylglycin] ist das ökonomisch bedeutendere Isomer, das in der Seitenkette mehrerer semisynthetischer β-Lactam-Antibiotika als Teilstruktur enthalten ist, etwa im Ampicillin.
Darstellung
D-Phenylglycin kann durch Spaltung des Racemats DL-Phenylglycin mit Hilfe von D-Campher-10-sulfonsäure, in der Gegenwart von Essigsäure und Salicylaldehyd erhalten werden. Die Ausbeute bei diesem Verfahren beträgt 68 % bei einer optischen Reinheit von 95,9 %.<ref name="BCSJ">Chikara Hongo, Ryuzo Yoshioka, Masanori Tohyama, Shigeki Yamada, Ichiro Chibata: Racemization of Optically Active Amino Acid Salts and an Approach to Asymmetric Transformation of DL-Amino Acids. In: Bull. Chim. Soc. Jap. 56, 1983, S. 3744–3747; Vorlage:DOI</ref><ref>Vorlage:Patent</ref>
Die enzymatische Darstellung von D-Phenylglycin aus Phenylpyruvat gelang 2006.<ref name="PMID16466681">U. Müller, F. van Assema, M. Gunsior, S. Orf, S. Kremer, D. Schipper, A. Wagemans, C. A. Townsend, T. Sonke, R. Bovenberg, M. Wubbolts: Metabolic engineering of the E. coli L-phenylalanine pathway for the production of D-phenylglycine (D-Phg). In: Metab Eng., 8 (3), 2006, S. 196–208; PMID 16466681.</ref> Phenylpyruvat ist ein direkter Vorläufer des L-Phenylalanins. Daher wurde für die Darstellung ein E. coli-Stamm eingesetzt, der auf die Produktion von L-Phenylalanin auf Basis von Glucose optimiert war. Die Umwandlung des Phenylpyruvats erfolgte über Mandelat und Phenylglyoxylat in drei Stufen. Diese wurden durch drei Enzyme [Hydroxymandelat-Synthase (HmaS), Hydroxymandelat-Oxidase (Hmo) und die stereoinvertierende Hydroxyphenylglycin-Aminotransferase (HpgAT)] katalysiert. Die diese Enzyme kodierenden Gene stammten aus Amycolatopsis orientalis, Streptomyces coelicolor und Pseudomonas putida.
Eigenschaften
D-Phenylglycin ist ein farbloser Feststoff, der sich bei 305 °C zersetzt. Der Drehwert α einer 1-molaren Lösung in 1-molarer Salzsäure beträgt bei 20 °C und einer Wellenlänge von 589 nm −155°.<ref>Vorlage:Sigma-Aldrich</ref>
Verwendung
D-Phenylglycin ist ein wichtiger Seitenketten-Baustein für die halbsynthetische Gewinnung von β-Lactam-Antibiotika, wie Cefalexin oder Ampicillin.<ref name="PMID16466681"/>
L-Phenylglycin
Die enantiomere Aminosäure L-Phenylglycin [Synonym:(S)-α-Phenylglycin] besitzt nur untergeordnete Bedeutung. L-Phenylglycin ist Bestandteil der Streptogramin-Antibiotika Pristinamycin bzw. Virginiamycin, die von Streptomyces pristinaespiralis bzw. Streptomyces virginiae produziert werden.<ref>Y. J. Mast, W. Wohlleben, E. Schinko: Identification and functional characterization of phenylglycine biosynthetic genes involved in pristinamycin biosynthesis in Streptomyces pristinaespiralis. In: Journal of Biotechnology. Band 155, Nummer 1, August 2011, S. 63–67, Vorlage:DOI. PMID 21146568.</ref>
Einzelnachweise
<references/>