Nell’ambito delle sintesi organiche, le reazioni di acetilazione sono molto comuni e versatili, ampiamente utilizzate sia in laboratorio che su scala industriale.
In queste reazioni si introduce un gruppo acetile CH3CO- a un composto organico utilizzando prevalentemente l’anidride acetica, il cloruro di acetile e i cheteni.
Si utilizza un eccesso di anidride acetica in assenza di solvente o quantità stechiometriche in presenza di solventi organici. In ogni caso si utilizzano catalizzatori acidi o basici.
La reazione prevede la sostituzione di un atomo di idrogeno di un gruppo ossidrile con un gruppo acetile e pertanto si verifica una reazione di esterificazione. L’estere prodotto contiene quindi il gruppo acetato.
Acido acetilsalicilico
Il tipico esempio di reazione di acetilazione è costituito dalla sintesi dell’acido acetilsalicilico che si ottiene dalla reazione tra acido salicilico con l’anidride acetica in presenza di acido fosforico quale catalizzatore.
Il meccanismo prevede la protonazione di un ossigeno dell’anidride e, il carbonio carbonilico legato a tale ossigeno, subisce l’attacco dell’ossigeno alcolico dell’acido salicilico con formazione di un intermedio da cui attraverso alcuni stadi si ottiene l’acido acetilsalicilico.
Acetilazione di ammine
La reazione tra un’ammina primaria e un cloruro acilico porta alla formazione di un’ammide e HCl
La combinazione di acido acetico acetico come promotore e acetato di etile come solvente e donatore di un gruppo acetile porta alla acetilazione delle ammine alifatiche primarie per fornire le corrispondenti acetammidi.
Acetilazione e proteine
L’acetilazione delle proteine si verifica all’interno delle cellule viventi nel metabolismo dei farmaci, da parte di enzimi. Molti farmaci sono acetilati per consentire a tali composti di attraversare la barriera ematoencefalica dove vengono deacetilati dagli enzimi carbossilesterasi che catalizzano la scissione idrolitica degli esteri di vari acidi organici.
La maggior parte delle proteine nel corpo umano subisce l’acetilazione. Il processo di acetilazione è importante per diverse importanti reazioni chimiche nel corpo come la biotrasformazione di proteine e la regolazione del DNA
Usi
L’acetilazione è una delle reazioni più importanti nella sintesi organica perché i gruppi acetilici possono essere convenientemente utilizzati come gruppi protettori di un’ampia gamma di gruppi funzionali come quelli di alcoli, ammine, fenoli e tioli in diverse sintesi multifase, inclusa la preparazione di farmaci.
Nell’ambito di una chimica sostenibile negli ultimi anni la ricerca si è indirizzata allo studio di metodi sintetici in assenza di solvente e catalizzatore e che avvengano in condizioni blande