In de organische chemie vormen de hydroxamzuren een klasse van verbindingen met de algemene formule R-C(O)N(OH) - R^{1} met als functionele groep -C(O)N(OH) -. De R-groepen kunnen aryl- of alkyl-groepen of een enkel waterstof-atoom zijn. De zuren kunnen beschouwd worden als amides ( \ -C(O)-NH2 \ ) waarin een van de twee waterstofatomen op stikstof vervangen is door een De zuren worden vaak toegepast als chelator.
Een veelgebruikt hydroxamzuur is aceto-N-methylhydroxamzuur: H3C-C(O)N(OH)-CH3. Minder vaak gebruikte varianten zijn formo-N-chloorhydroxamzuur ( \ HC(O)N(OH)Cl \ ) en chloroformo-N-methylhydroxamzuur ( \ ClC(O)N(OH)CH3 \ ).
Synthese Hydroamzuren worden meestal bereid op basis van ofwel een ester ofwel een zuurchloride in een reactie met een hydroxylamine-zout. Voor benzohydroxamzuur verloopt de reactie volgens onderstaande vergelijking: (C6H5)C(O)OCH3 \ + \ H2NOH \ -> \ (C6H5)C(O)NH(OH) \ + \ CH3OH Aldehydes geven met N-sulfonylhydroxylamine via de Angeli-Rimini reaction hydroxamzuren, Onder invloed van Fe^{3+} worden de nitronen (of de overeenkomstige hydroxylamines) omgezet in hydroxamzuren, al moet daarbij opgepast worden voor over-oxidatie, waarbij via een hydroxyimide-intermediar distikstofmonoxide ( \ N2O \ ) en het gedeamineerde zuur gevormd wordt. Analoog aan de vorming van acyloïnes uit ketonen (plaatsing van een hydroxy-groep naast een carbonyl-functie) zet molybdeenoxide.diperoxide een ntrimethylsylylamide om in een hydroxamzuur (eveneens de introductie van een hydroxyl-groep naast een carbonylfuntie). De opbrengst is echter matig (50%). In een variatie op de Nef-reactie worden primaire nitroverbindingen in een zure oplossing (om het tautomere Nitronaat zo veel mogelijk te onderdrukken) gehydrolyseerd tot hydroxamzuren.Smith (2020), March's Organic Chemistry, rxn. 16-3. In basisch milieu is foto-excitatie naar de triplet-toestand noodzakelijk, voor secondaire nitroverbindingen leidt de foto-reactie tot een Beckmann-achtige omlegging, bij cyclische verbindingen, tot ringvergroting.
Reactie Een bekende reactie van hydroxamzuren is de Lossen-omlegging.
Coordinatieverbindingen en biochemie
De geconjugeerde basen van hydroxamzuren worden aangeduid als hydroxamaat. Deprotonering vindt plaats bij het zuurstof-atoom aan stikstof: ( \ R-C(O)-N(-O^{-})-R' \ ). De resulterende basen hebben nu een geconjugeerd systeem met aan beide uiteinden een (partieel) negatief geladen zuurstof-atoom, er is een bidentaat ligand ontstaan. In de natuur is een groot aantal hydroxamzuren en ijzercomplexen daarvan gevonden. In de natuur komen gespecialiseerde familie's van hydroxamzuren voor: sideroforen. Zij zijn gespecialiseerd in het complexeren van Fe^{3+} uit anders ontoegankelijke bronnen, zoals roest en mineralen.
Liganden op basis van hydroxam- en thiohydroxamzuren (één of beide zuurstofatomen in de basisstructuur zijn door zwavel vervangen) vormen ook sterke complexen met <chem>Pb^{2+}<?chem>.
Andere toepassingen en voorkomen Hydroxamzuren worden ruim toegepast in de concentratie van Zeldzame aarde-ertsen en deze geschikt te makne voor verdere zuivering.
Sommige hydroxamzuren, zoals vorinostat, belinostat, panobinostat of trichostatin A) zijn effectief als Histone deacetylase remmers met anti-kanker-eigenschappen. Verondersteld wordt dat de hydroxamzuur-groep direct bindt aan het zink-ion in de acetyl-lysine-bindingsplek. Fosmidomycine is een natuurlijk hydroxamzuur-remmer van 1-deoxy-D-xylulose-5-phosphate reductoisomerase (DXP reductoisomerase).
Categorie:Organische chemie