Kapitel 1 - Integriertes Organisch-chemisches Praktikum

1. Substitutionsreaktionen am sp 3 -Kohlenstoff I.O.C-Praktikum
Einführung
• Die Umsetzung von Halogenalkanen mit Ammoniak oder Aminen (Alkylierung von
Aminen) ist präparativ nur für die erschöpfende Alkylierung zu quartären Ammoniumsalzen
brauchbar, da primäre, sekundäre und tertiäre Amine im Protonierungsgleichgewicht
miteinander stehen, das erst bei den quartären Ammoniumsalzen ausgeschaltet
wird:
NH NH 3
3
R Hal R NH 3
R NH 2
Hal
R Hal
RNH 2
R 2
NH 2
NH 3
R 2
NH
Hal
+
+
NH 4
Hal
NH 4
Hal
R Hal
R 2
NH
R 3
NH
NH 3
R 3
N
Hal
R Hal
R 3
N
R 4
N Hal
+
NH 4
Hal
• Die spezifische Umwandlung tertiärer Amine in quartäre Ammoniumsalze wird als
Menshutkin-Reaktion bezeichnet.
• Die Umwandlung von α-Halogencarbonsäuren zu α-Aminosäuren ist präparativ brauchbar,
da die Weiteralkylierung durch die Betainbildung unterbunden wird:
R
CH
Hal
CO 2
H
+ NH 3
-HHal
R
CH CO 2
NH 2
• Allgemeine Methoden für die Synthese primärer Amine sind:
o Umsetzung von Alkylhalogeniden mit Hexamethylentetramin (Urotropin, ein cyclisches
Aminal), die sog. Delépine-Reaktion. [1] Intermediär bildet sich zunächst das
Hexamethylentetrammoniumsalz, das anschließend hydrolisiert wird:
N
N
R CH 2
Hal + Urotropin
N N
R CH 2
NH 3
Cl + 6 CH 2
O + 3 NH 4
Cl
CH 2
R
Hal
HCl, EtOH
H 2
O