19.14
암모니아의 직접 알킬화는 1°-, 2°- 및 3°-아민의 혼합물을 제공한다는 것을 기억하십시오. 1차 아민을 독점적으로 만들기 위해 단일 알킬 치환이 가능한 하나의 산성 N-H 양성자만 포함하는 보호된 형태의 암모니아인 프탈이미드가 사용됩니다.
가브리엘 합성은 염기인 프탈이미드와 히드라진을 사용하여 할로겐화 알킬을 1차 아민으로 변환합니다.
첫 번째 단계에서 프탈이미드의 N–H 양성자는 염기에 의해 추상화되어 공명 안정화 친핵성 음이온을 생성합니다.
음이온은 SN2 방식으로 알킬 할라이드를 공격하여 N-알킬 프탈이미드를 생성하며, 이는 질소의 고독한 쌍에도 불구하고 친핵성 감소로 인해 알킬화되지 않습니다.
다음 단계에서 히드라진은 카르보닐기 중 하나를 공격하여 친핵성 아실 치환을 수행하여 C-N 결합을 절단합니다.
분자 내 N-N 양성자 전달에 이어 히드라진의 반응하지 않은 -NH2 에 의한 또 다른 친핵성 아실 치환은 하전 된 고리 화합물을 형성하는 동시에 질소에 음전하를 띤 아민을 시작합니다.
음의 질소는 양의 질소를 탈양성자화하여 1차 아민과 안정적인 프탈이미드 히드라지드를 제공합니다.
직접 알킬화는 폴리알킬화 생성물을 생성하기 때문에 아민 합성에 적합한 방법이 아닙니다. 가브리엘 합성은 1차 아민만을 제조하는 데 가장 선호되는 방법입니다. 이 방법은 알킬화에 한 번만 참여하여 주로 1차 아민을 생성하는 보호된 형태의 질소를 함유한 프탈이미드를 사용합니다.
NaOH 또는 KOH와 같은 강한 염기는 프탈이미드를 탈양성자화하여 친핵체 역할을 하는 해당 음이온을 형성합니다. 또한, 음이온은 할로겐화 알킬을 공격하여 N-알킬프탈이미드를 생성합니다. 이 이중아미드 화합물은 열의 영향으로 히드라진과 반응하여 1차 아민을 생성합니다. 대안적으로, N-알킬프탈이미드는 염기나 산의 존재 하에서 가수분해되어 1차 아민을 생성할 수도 있습니다.
방해받지 않는 1차 및 2차 알킬 할로겐화물은 반응이 S_N2 메커니즘을 사용하기 때문에 가브리엘 합성에 선호되는 기질입니다.
가브리엘의 방법은 제2차 세계 대전 중에 식욕 억제제로 사용되었던 각성제인 암페타민을 합성하는 데 유용합니다.
암모니아의 직접 알킬화는 1°-, 2°- 및 3°-아민의 혼합물을 제공한다는 것을 기억하십시오. 1차 아민을 독점적으로 만들기 위해 단일 알킬 치환이 가능한 하나의 산성 N-H 양성자만 포함하는 보호된 형태의 암모니아인 프탈이미드가 사용됩니다.
가브리엘 합성은 염기인 프탈이미드와 히드라진을 사용하여 할로겐화 알킬을 1차 아민으로 변환합니다.
첫 번째 단계에서 프탈이미드의 N–H 양성자는 염기에 의해 추상화되어 공명 안정화 친핵성 음이온을 생성합니다.
음이온은 SN2 방식으로 알킬 할라이드를 공격하여 N-알킬 프탈이미드를 생성하며, 이는 질소의 고독한 쌍에도 불구하고 친핵성 감소로 인해 알킬화되지 않습니다.
다음 단계에서 히드라진은 카르보닐기 중 하나를 공격하여 친핵성 아실 치환을 수행하여 C-N 결합을 절단합니다.
분자 내 N-N 양성자 전달에 이어 히드라진의 반응하지 않은 -NH2 에 의한 또 다른 친핵성 아실 치환은 하전 된 고리 화합물을 형성하는 동시에 질소에 음전하를 띤 아민을 시작합니다.
음의 질소는 양의 질소를 탈양성자화하여 1차 아민과 안정적인 프탈이미드 히드라지드를 제공합니다.
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