19.14
回想一下,氨的直接烷基化反应得到 1°-、2°-和 3°-胺的混合物。为了专门制造伯胺,使用了邻苯二甲酰亚胺——一种受保护的氨形式,仅包含一个能够单烷基取代的酸性 N-H 质子。
Gabriel 合成使用邻苯二甲酰亚胺(一种碱)和肼将烷基卤化物转化为伯胺。
第一步,邻苯二甲酰亚胺的 N-H 质子被碱基抽象,产生共振稳定的亲核阴离子。
阴离子以 SN2 方式攻击烷基卤化物,得到 N-烷基邻苯二甲酰亚胺,尽管氮是孤对电子,但由于亲核性降低,它不会被烷基化。
在下一步中,肼攻击其中一个羰基,进行亲核酰基取代以裂解 C-N 键。
分子内 N-N 质子转移,然后是未反应的肼 -NH2 的另一个亲核酰基取代,形成带电的环状化合物,同时在氮上带负电荷的胺。
负氮使正氮去质子化,得到伯胺和稳定的邻苯二甲酰亚胺酰肼。
直接烷基化不是合成胺的合适方法,因为它会产生多烷基化产物。 加布里尔伯胺合成反应是专门制备伯胺的最优选方法。 该方法使用邻苯二甲酰亚胺,它含有受保护形式的氮,仅参与烷基化一次,主要生成伯胺。
NaOH 或 KOH 等强碱可使邻苯二甲酰亚胺去质子化,形成相应的阴离子,充当亲核试剂。 此外,阴离子攻击烷基卤(alkyl halide),得到N-烷基邻苯二甲酰亚胺。 这种双酰胺化合物在热的影响下与肼反应生成伯胺。 或者,N-烷基邻苯二甲酰亚胺也可以在碱或酸存在下进行水解以产生伯胺。
无阻碍的伯烷基卤和仲烷基卤(primary and secondary alkyl halides)是加布里尔伯胺合成反应的首选底物,因为该反应使用 SN2 机理。
加布里尔伯胺合成反应可用于合成兴奋剂药物安非他明(二战期间用作食欲抑制剂)。
回想一下,氨的直接烷基化反应得到 1°-、2°-和 3°-胺的混合物。为了专门制造伯胺,使用了邻苯二甲酰亚胺——一种受保护的氨形式,仅包含一个能够单烷基取代的酸性 N-H 质子。
Gabriel 合成使用邻苯二甲酰亚胺(一种碱)和肼将烷基卤化物转化为伯胺。
第一步,邻苯二甲酰亚胺的 N-H 质子被碱基抽象,产生共振稳定的亲核阴离子。
阴离子以 SN2 方式攻击烷基卤化物,得到 N-烷基邻苯二甲酰亚胺,尽管氮是孤对电子,但由于亲核性降低,它不会被烷基化。
在下一步中,肼攻击其中一个羰基,进行亲核酰基取代以裂解 C-N 键。
分子内 N-N 质子转移,然后是未反应的肼 -NH2 的另一个亲核酰基取代,形成带电的环状化合物,同时在氮上带负电荷的胺。
负氮使正氮去质子化,得到伯胺和稳定的邻苯二甲酰亚胺酰肼。
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