α-Phenylglycin
α-Phenylglycin (häufig kurz, aber nicht eindeutig als Phenylglycin bezeichnet) ist eine nicht natürlich vorkommende, nicht-proteinogene α-Aminocarbonsäure.
| Strukturformel | |||||||||||||||||||
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| Strukturformel von α-Phenylglycin ohne Angabe der Stereochemie | |||||||||||||||||||
| Allgemeines | |||||||||||||||||||
| Name | α-Phenylglycin | ||||||||||||||||||
| Andere Namen |
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| Summenformel | C8H9NO2 | ||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung |
weißes kristallines geruchloses Pulver[1] | ||||||||||||||||||
| Externe Identifikatoren/Datenbanken | |||||||||||||||||||
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| Eigenschaften | |||||||||||||||||||
| Molare Masse | 151,16 g·mol−1 | ||||||||||||||||||
| Aggregatzustand |
fest | ||||||||||||||||||
| Schmelzpunkt | |||||||||||||||||||
| Löslichkeit |
schlecht in Wasser (D-Phenylglycin, 3 g·l−1 bei 20 °C)[1] | ||||||||||||||||||
| Sicherheitshinweise | |||||||||||||||||||
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| Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. | |||||||||||||||||||
Stereochemie Bearbeiten
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 | 
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| CAS-Nummer | 875-74-1 | 2935-35-5 |
| 2835-06-5 (Isomerengemisch) | ||
| EG-Nummer | 212-876-3 | 220-909-8 |
| 220-608-1 (Isomerengemisch) | ||
| ECHA-Infocard | 100.011.706 | 100.019.009 |
| 100.018.735 (Isomerengemisch) | ||
| PubChem | 70134 | 99291 |
| 3866 (Isomerengemisch) | ||
| Wikidata | Q423849 | Q27225746 |
| Q15633805 (Isomerengemisch) | ||
| Schmelzpunkt | 302 °C[1] | |
| 290 bzw. 255 °C (Racemat)[2] | ||
D-Phenylglycin Bearbeiten
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 Bearbeiten
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 %.[3][4]
Die enzymatische Darstellung von D-Phenylglycin aus Phenylpyruvat gelang 2006.[5] 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 Bearbeiten
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°.[6]
Verwendung Bearbeiten
D-Phenylglycin ist ein wichtiger Seitenketten-Baustein für die halbsynthetische Gewinnung von β-Lactam-Antibiotika, wie Cefalexin oder Ampicillin.[5]
L-Phenylglycin Bearbeiten
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.[7]
Einzelnachweise Bearbeiten
- ↑ a b c d e f Eintrag zu D(-)-α-Phenylglycine bei Thermo Fisher Scientific, abgerufen am 13. Oktober 2023.
- ↑ Eintrag zu Phenylglycine. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 17. Januar 2016.
- ↑ 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; doi:10.1246/bcsj.56.3744
- ↑ Patentanmeldung WO9523805A1: Verfahren zur Herstellung von L- oder D-Homoalanin-4-YL-(Methyl)Phosphinsäure und deren Salzen durch Racematspaltung. Angemeldet am 24. Februar 1995, veröffentlicht am 8. September 1995, Anmelder: Hoechst Schering Agrevo GmbH, Erfinder: Harald Knorr et al.
- ↑ a b 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.
- ↑ Datenblatt D−(−)-α-Phenylglycin bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 19. Februar 2010 (PDF).
- ↑ 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, doi:10.1016/j.jbiotec.2010.12.001. PMID 21146568.