Gertrude Maud Robinson (anteriormente Walsh) fue una influyente química orgánica famosa por su trabajo sobre pigmentos vegetales; la síntesis de pirrol de Piloty-Robinson , que lleva su nombre; sus síntesis de ácidos grasos ; y su síntesis de δ-hexenolactona, [1] la primera molécula sintética con las características de la penicilina . [2]
Robinson nació el 6 de febrero de 1886 en Winsford, Cheshire y murió de un ataque cardíaco el 1 de marzo de 1954. [2] Después de asistir a la escuela secundaria Verdin , obtuvo su licenciatura en ciencias en 1907 y su maestría en ciencias en 1908 en el Owens College. Luego investigó en la Universidad de Manchester con Chaim Weizmann , quien más tarde se convirtió en el primer presidente de Israel, y enseñó química en la escuela secundaria para niñas de Manchester.
En 1912 se casó con Robert Robinson , que más tarde ganó el Premio Nobel de 1947 y con quien fue coautora de muchos artículos, y pasó a ocupar el puesto de demostradora no remunerada en la Universidad de Sydney [3] antes de ir brevemente al St. Andrews en Escocia y al University College en Londres. Trabajó en las síntesis de ácidos grasos saturados e insaturados y fue la primera en sintetizar ácido oleico y ácido lactarínico. Sus métodos la llevaron a sintetizar los ácidos grasos con los mayores pesos moleculares de la época (en concreto, los ácidos tricontanoico y 13-oxodotetracontanoico). [2]
También sugirió de forma independiente la estructura asimétrica de los compuestos azoxi aromáticos y, junto con su marido, postuló un mecanismo para la síntesis de indol de Fischer . [2] Basándose en este mecanismo y trabajando a partir de las síntesis de pirrol de Piloty , la pareja proporcionó un método para sintetizar tetrafenilpirrol. La síntesis de pirrol de Piloty-Robinson recibe su nombre en su honor. [4]
Después de mudarse a la Universidad de Oxford , Gertrude Robinson comenzó a estudiar pigmentos vegetales y publicó extensamente sobre antocianinas con su esposo. [5] Fue la primera en observar que el color del pigmento de una planta no estaba relacionado con el pH de su savia [2] y fue pionera en el trabajo sobre leucoantocianinas . [2] Además, fue la primera en sintetizar δ-hexenolactona, una molécula similar a la penicilina que tenía propiedades antibióticas . En 1953, la Universidad de Oxford le otorgó un título de maestría honorario .
Además de su trabajo como química, Gertrude Robinson tuvo dos hijos, Marion en 1921 y Michael en 1926. Era una ávida escaladora de montañas, una prolífica viajera y una anfitriona frecuente. [nota 1] Tal vez su trabajo sobre pigmentos vegetales se inspiró en el hecho de que ella y su esposo también mantuvieron un jardín durante muchos años. [5]
Las flores, frutos y hojas obtienen sus pigmentos de las antocianinas y copigmentos (como taninos y flavonoles ). Las combinaciones proporcionan los colores exactos de varias plantas en diferentes etapas de desarrollo. [6] Los Robinson descubrieron que, en diferentes proporciones de antocianinas a copigmentos, los copigmentos tenían diferentes efectos y postularon que esto se debía a que los copigmentos rompían los complejos de antocianina, lo que observaron cuando estaban en solución juntos. [7] [nota 2] Estudiaron estos pigmentos comparando las distribuciones de color en soluciones inmiscibles después de las reacciones con álcalis o cloruro férrico . [8]
Los Robinson investigaron la estructura de las leucoantocianinas, moléculas incoloras que generan antocianidinas y están presentes en la mayoría de las plantas. Rosenheim descubrió simultáneamente las leucoantocianinas y acuñó el término. [9] Las leucoantocianinas se encuentran en más lugares (madera, corteza, cáscaras de nueces, flores, frutas) que las antocianinas normales. [10]
Esta reacción, que originalmente recibió el nombre de Piloty, recibió el nombre de Robinson debido a su trabajo sobre el mecanismo. Si bien no está claro en qué Robinson se debe técnicamente el nombre de la síntesis, el artículo sobre el tema fue escrito tanto por Gertrude como por Robert.
Esta reacción se utiliza para convertir azinas en pirroles 3,4-disustituidos.
El mecanismo sugerido por los Robinson. [11] [13] [14]
Sin embargo, algunas síntesis presentan algunos problemas. La reacción de Piloty-Robinson compite con la formación de pirazolina cuando el reactivo es una azina alifática derivada de una cetona. Además, a altas temperaturas y soluciones altamente ácidas, las azinas derivadas de aldehídos no son estables. Esto impide la formación de pirroles 2,5-disustituidos (donde R=H) utilizando este método. [12]
Si bien los pirroles producidos mediante la síntesis de Piloty-Robinson suelen ser muy útiles, la reacción en sí no siempre es favorable porque requiere altas temperaturas y tiempos de reacción prolongados, además de los problemas mencionados anteriormente, el rendimiento suele ser bajo o moderado. [15] Los métodos modernos han aliviado algunas de estas preocupaciones.
La radiación de microondas reduce el tiempo necesario para la reacción de unos 3 días a 30-60 minutos y también puede afectar el rendimiento. [15]
Las síntesis con soporte sólido ofrecen un procesamiento y una purificación más fáciles y eficientes. [13] [16]
Los Robinson refutaron muchas de las teorías prevalecientes sobre el mecanismo de Fischer del indol al demostrar que la reacción transcurría sin perturbaciones en presencia de otras aminas aromáticas como la p- toluidina . Este es el mecanismo que sugirieron (donde los desplazamientos de hidrógeno también pueden interpretarse como intercambios de hidrógeno en ácido). [11]
Uno de los inconvenientes de los métodos de Robinson para la síntesis de ácidos grasos son los bajos rendimientos debidos a la recuperación de una porción significativa del dialdehído. La justificación de Gertrude Robinson para este bajo rendimiento fue que el aldehído intermedio era un ácido más débil que el ácido acético , que se eliminaba durante un paso de la hidrólisis. Si bien no resolvió este problema, sí mejoró el rendimiento y disminuyó el dialdehído recuperado mediante “la acilación de un acetoacetato de etilo sustituido por el grupo relacionado con el ácido más débil posible”. [17]
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Un ejemplo de esto es la síntesis del ácido 10-cetotridecoico a través del ácido 13-dicetopalmítico, que es un ácido importante porque, con la reducción y la deshidratación, se convierte en la molécula que es una hormona ovárica activa. [17]
Gertrude Robinson, utilizando sus métodos para la síntesis de ácidos grasos superiores, sintetizó el ácido n-triacontanoico , también conocido como ácido melísico, y el ácido 13-oxodotetracontanoico. [2] [18]
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Los Robinson identificaron la ubicación del doble enlace en el ácido oleico y también lo sintetizaron . [19]
La síntesis del ácido oleico por los Robinson [19]
Se ha demostrado que el ácido lactarínico, aislado de hongos del género Lactarius , contiene ácido cetoesteárico. [20] Los Robinson demostraron que se trataba de hecho de ácido 6-cetoesteárico haciendo una transformación de Beckmann [21] sobre la oxima del ácido lactarínico. Luego sintetizaron el ácido 6-cetoesteárico mediante una reacción de 2-acetil-n-tridecoato de etilo y cloruro de 5-carbetoxivalerilo y luego hidrólisis para demostrar la estructura del ácido lactarínico. [19]