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Diaminomaleonitrilo

El diaminomaleonitrilo ( DAMN ) es un compuesto orgánico formado por dos grupos amino y dos grupos nitrilo unidos a una unidad central de alqueno . El nombre sistemático refleja su relación con el ácido maleico . El DAMN se forma por oligomerización de cianuro de hidrógeno . Es el punto de partida para la síntesis de varias clases de compuestos heterocíclicos . Se ha considerado como un posible químico orgánico presente en condiciones prebióticas . [2]

Aislamiento y síntesis

El diaminomaleonitrilo se aisló por primera vez en 1873 como un sólido negro, cuando se reconoció como un polímero de cianuro de hidrógeno con la fórmula (HCN) x . [3] Se identificó como el tetrámero (HCN) 4 por ebullioscopia en 1923. [4] La configuración cis de los grupos amino se demostró en 1928 a través de la reacción con glioxal para dar 2,3-diaminopirazina, y la estructura completa se demostró en 1955 como diaminomaleonitrilo, a diferencia del isomérico aminoiminosuccinonitrilo (AISN). [5]

Se puede preparar mediante cianación del aminomalonitrilo. [6] [7]

Posible papel en la abiogénesis

El diaminomaleonitrilo se ha propuesto desde la década de 1960 como una sustancia clave para la síntesis prebiótica de nucleobases . La reorganización fotoquímica del DAMN bajo luz ultravioleta produce 4-aminoimidazol-5-carbonitrilo (AICN), que puede reaccionar posteriormente para formar varias nucleobases. [8] [9]

Los primeros experimentos también han sugerido que ciertos aminoácidos, como el ácido aspártico , la alanina y la glicina , pueden tener su origen probiótico en la hidrólisis ácida del diaminomaleonitrilo. [10] [11]

Debido a la ubicuidad del cianuro de hidrógeno y sus oligómeros en el espacio, se ha propuesto que el material oscuro encontrado en los cometas puede consistir en diaminomaleonitrilo y oligómeros superiores, y que dichos polímeros de HCN pueden haber cubierto la superficie de la Tierra primitiva. [12] [13]

Referencias

  1. ^ "Diaminomaleonitrilo". Sigma-Aldrich .
  2. ^ Al-Azmi, A.; Elassar, A.-ZA; Booth, BL (2003). "La química del diaminomaleonitrilo y su utilidad en la síntesis heterocíclica". Tetrahedron . 59 (16): 2749–2763. doi :10.1016/S0040-4020(03)00153-4.
  3. ^ Lange, O. (1873). "Ueber eine neue Verbindung von der Zusammensetzung der Cyanwasserstoffsäure". Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft . 6 (1): 99-101. doi :10.1002/cber.18730060139. ISSN  0365-9496.
  4. ^ Bedel, C. (1923). "Sur un polímero de ácido cianhídrico". Comptes rendus hebdomadaires des séances de l'Académie des sciences : 168-171.
  5. ^ Webb, Richard L.; Frank, S.; Schneider, WC (1955). "La estructura del tetrámero de HCN". Revista de la Sociedad Química Americana . 77 (13): 3491–3493. doi :10.1021/ja01618a021. ISSN  0002-7863.
  6. ^ Ferris, JP; Sanchez, RA (1968). "Diaminomaleonitrilo (tetrámero de cianuro de hidrógeno)". Organic Syntheses . 48 : 60. doi :10.15227/orgsyn.048.0060.
  7. ^ Ferris, JP; Sanchez, RA; Mancuso, RW (1968). "Aminomalonitrilo p-Toluensulfonato". Síntesis orgánicas . 48 : 1. doi :10.15227/orgsyn.048.0001.
  8. ^ Roy, Debjani; Najafian, Katayoun; von Ragué Schleyer, Paul (30 de octubre de 2007). "Evolución química: el mecanismo de formación de adenina en condiciones prebióticas". Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 104 (44): 17272–17277. doi : 10.1073/pnas.0708434104 . ISSN  0027-8424. PMC 2077245 . PMID  17951429. 
  9. ^ Jeilani, Yassin Aweis; Williams, Phoenix N.; Walton, Sofia; Nguyen, Minh Tho (2016). "Vías de reacción unificadas para la formación prebiótica de nucleobases de ARN y ADN". Química física Química Física . 18 (30): 20177–20188. doi :10.1039/C6CP02686A. ISSN  1463-9076. PMID  27220279.
  10. ^ Moser, RE; Claggett, AR; Matthews, CN (1968). "Formación de péptidos a partir de diaminomaleonitrilo (tetrámero hcn)". Tetrahedron Letters . 9 (13): 1599–1603. doi :10.1016/S0040-4039(01)99011-2. PMID  5640452.
  11. ^ Matthews, Clifford N. (1995). "Hardware y software en biología: origen simultáneo de proteínas y ácidos nucleicos a través de polímeros de cianuro de hidrógeno". Journal of Biological Physics . 20 (1–4): 275–281. doi :10.1007/BF00700445. ISSN  0092-0606. S2CID  84612046.
  12. ^ Matthews, Clifford N. (1991). "Materia oscura en el sistema solar: polímeros de cianuro de hidrógeno". Orígenes de la vida y evolución de la biosfera . 21 (5–6): 421–434. doi :10.1007/BF01808312. ISSN  0169-6149. S2CID  2161383.
  13. ^ Matthews, Clifford N.; Minard, Robert D. (2006). "Polímeros de cianuro de hidrógeno, cometas y el origen de la vida". Faraday Discussions . 133 : 393–401, discusión 427-52. doi :10.1039/b516791d. ISSN  1359-6640. PMID  17191459.