VO Organische Chemie in der molekularen Biologie I

VO Organische Chemie I 22. Carbonsäuren II: Carbonsäurederivate
22.4 Carbonsäureamide
Sie leiten sich formal von Carbonsäuren ab, indem die OH-Gruppe
durch eine NH2-Gruppe ersetzt wird, wobei man wie bei den Aminen
primäre (oben), sekundäre (Mitte) und tertiäre (unten) Carbonsäure-
amide unterscheidet.
Substitution von OH-Gruppen gibt es auch bei anorganischen Säuren,
z.B. H2SO4 => O2S(NH2)2 (Sulfamid).
a) Nomenklatur
Bei einfachen Verbindungen wird anstatt „-säure“ die Endsilbe „-amid“ verwendet.
6
3-Bromhexanamid
Eine Komplikation ergibt sich, wenn es sich um sekundäre Amide handelt, d.h. wenn ein H-
Atom durch eine Alkylgruppe ersetzt wird. In diesem Fall wendet man die gleiche Regelung
wie bei den Aminen an (vgl. 19.1):
6
5 3 1
4
Br
3-Brom-N-methyl-hexanamid
Die Darstellung erfolgt aus Carbonsäurechloriden durch Einwirkung von Ammoniak oder
primären Aminen (s. oben).
2
5 3 1
4
Br
2
CONH2
CONHCH3
b) Physikalische Eigenschaften
Das nichtbindende doppelt besetzte Atomorbital
am Stickstoff tritt mit der benachbarten C=O-
Doppelbindung in Wechselwirkung => mesomerer
Effekt (-Orbital über drei Atome delokalisiert: N – C – O). Dies hat wichtige Konsequenzen:
• Bindungslänge verkürzt sich (z.B. CH3NH2: 147 pm; typisches Säureamid: 136 pm)
• Das Elektronenpaar ist am mesomeren Effekt beteiligt => im Gegensatz zu den
Aminen keine basischen Eigenschaften, sondern neutrale Substanzen
z.B. CH3NH2 (Methylamin): pKB = 3,38, hingegen CH3CONH2 (Ethanamid):
(hypothetischer) pKB = 14 (mehr als 10 10 dazwischen!).
Das Proton bindet sogar eher am Sauerstoff als am Stickstoff.
- 129 -
R C
O
NH2
R C
R C
R C
O
NH2
O
NHR’
O
N
R C
O
R1
R2
NH2