Valerolactama

compuesto químico

La Valerolactama (llamada también δ valerolactama o 2-piperidona) es una lactáma del ácido 5-aminovalérico (5-aminopentanoico).

 
Valerolactama
General
Fórmula estructural Imagen de la estructura
Fórmula molecular ?
Identificadores
Número CAS 675-20-7[1]
ChEBI 77761
ChEMBL CHEMBL12193
ChemSpider 12144
PubChem 12665
UNII WLN0GQQ6EK
Propiedades físicas
Masa molar 99,068 g/mol

Se puede preparar con biotecnología sintetizando el ácido 5-aminovalérico con buenos rendimientos. Sirve como materia prima de varias poliamidas, como el poliaminovalerato 5.[2]

Síntesis editar

El ácido 5-aminovalérico se forma por activación con tiocianato de 2-nitrofenilo y tributilfosfina en dimetilformamida a temperatura ambiente en una ciclización intermolecular para formar la δ valerolactama.[3]

 
δ Valerolactam por Cyclisierung de 5 de Aminopentansäure

La ciclización del ácido 5-aminovalérico también puede realizarse enzimáticamente .[4]

Durante el calentamiento de sales amoniacales del ácido 5-hidroxivalérico surge también la δ-valerolactama.

 
δ Valerolactam por Cyclisierung de Amonio-5-hydroxypentansäure

La síntesis a partir de poli-δ-valerolactonas en N-metilpirrolidona con Amoníaco a 330 °C y una presión de 280 bar genera la 2-piperidona en los Rendimientos de hasta el 83 %.[5]

 
δ Valerolactam por Aminolyse de Polyvalerolacton

La Hidrogenación de glutarimida en un autoclave produce δ-valerolactama con rendimientos de hasta el 70% en el caso de 270 °C y 490 atm en presencia de catalizadores e níquel.[6]

 
δ Valerolactam por Hidrogenación de la Glutarimid

Se puede formar también por la transposición de Beckman de la ciclopentanona: 

 
δ Valerolactam a través de Beckmann-Traslado de Cyclopentanonoxim

La transposición de ciclopentanonoximas es, en la fase de vapor en catalizadores de zeolita ácida, más rápida que la de los homólogos ciclohexanonoximas, debido a que la pequeña diferencia de tamaño los vuelve más fáciles de difundir por los poros del catalizador.[7]

La oxidación de Piperidina en Tolueno proporciona δ-valerolactama con rendimientos de aproximadamente 60 %.[8]

Propiedades editar

La δ-valerolactama sintética presenta un color amarillo-marrón y es un sólido higroscópico. Después de pasar un 50 por ciento en una disolución acuosa de un ácido es un sólido inodoro blanco.[9]

Aplicaciones editar

Después de la Activación con anhídrido tríflico, reacciona con el grupo amino de los amino+ácidos para formar una amida como grupo protector.[10]

 
Dipeptide a través de la Aplicación con δ Valerolactam

Se puede acilar con halogenuros de acilo:[11]

 
N-Nonanoylvalerolactam (Bleichaktivatoren)

La polimerización aniónica de la δ-valerolactama surge de forma análoga a la homólogos épsilon-Caprolactamas Poliamida 5 (Nylon 5).

 
Poliamida 5 por ringöffnende Polimerización de los δ Valerolactam

Referencias editar

  1. Número CAS
  2. S.J. Park, E.Y. Kim, W. Noh, H.M. Park, Y.H. Oh, S.H. Lee, B.K. Song, J. Jegal, S.Y. Lee. Metabolic engineering of Escherichia coli for the production of 5-aminovalerate and glutarate as C5 platform chemicals. doi:10.1016/j.ymben.2012.11.011. 
  3. P.A. Grieco, D.S. Clark, G.P. Withers. Direct conversion of carboxylic acids into amides. doi:10.1021/jo01330a028. 
  4. E. Stavila, K. Loos. Synthesis of lactams using enzyme-catalyzed aminolysis. doi:10.1016/j.tetlet.2012.10.133. 
  5. Patent EP0670311A2: Verfahren zur Herstellung von Piperid-2-on.
  6. Patent US3745164: Preparation of butyrolactam and valerolactam.
  7. T. Takahashi, K. Ueno, T. Kai. Vapor phase Beckmann rearrangement of cyclopentanone oxime over high silica HZSM-5 zeolites. doi:10.1016/0927-6513(93)80048-Y. 
  8. Patent US8212027B1: Process for the conversion of cyclic amines into lactams.
  9. Patent US2828307: Process for purification of lactams.
  10. N. Kuhnert, I. Clemens, R. Walsh. On the activation of valerolactam with triflic anhydride: the synthesis of ω-trifluorosulfonamido dipeptides using a transpeptidation reaction under mild conditions. doi:10.1039/B417779G. 
  11. Patent US5405413: Bleaching compunds comprising acyl valerolactam bleach activators.