Organikum Organisch-chemisches Grundpraktikum

604 D. 7. Reaktionen von Carbonylverbindungen
5-Hydroxy-2-methyl-indol-3-carbonsäurealkylester aus ß-Amino-crotonsäureestern undp-Benzochinonen:
PATRICK, J. B.; SAUNDERS, E. K., Tetrahedron Lett. 1979 (42), 4009.
7.4.1.4. Addition von Säureamiden an vinyloge Carbonylverbindungen
Auch unsubstituierte oder monosubstituierte Säureamide lagern sich an a,/?-ungesättigte Carbonylverbindungen
und Nitrile an. Diese Reaktion muß stets durch Basen katalysiert werden.
Besonders geeignet sind Säureimide, wie Phthalimid und Succinimid, sowie Sulfonsäureamide,
die durch den Katalysator sehr leicht in die eigentlich additionsfähige basische Form übergeführt
werden (vgl. [8.49]).
Die Additionsprodukte sind deswegen von Interesse, weil durch Verseifung der Säureamidgruppe
ß-Aminoethylverbindungen erhalten werden können. Diese lassen sich durch direkte
Addition von Ammoniak bzw. Monoalkylaminen schlecht herstellen, so beispielsweise das
ß-Alanin, für dessen Darstellung im Laboratorium die folgende Vorschrift günstig ist.
Darstellung von)?-Alanin
ß-Phthalimido-propiononitril durch Cyanethylierung von Phthalimid
In einem 1-1-Dreihalskolben mit Rührer, Rückflußkühler und Thermometer werden 2 mol
Phthalimid, 130 ml Dimethylformamid und 2,5 mol Acrylonitril im Wasserbad auf 6O 0 C
erwärmt. Dann werden unter Rühren auf einmal 4 ml 50%ige Kalilauge zugegeben, worauf
gewöhnlich die Reaktion sofort einsetzt. Wenn nach einigen Minuten noch kein Temperaturanstieg
zu beobachten ist, wird noch mehr Kalilauge zugefügt. Die notwendige Menge Lauge
hängt von der Qualität des Phthalimids ab, das möglichst frei von Phthalamidsäure sein soll.
Die Innentemperatur steigt schnell auf etwa 120 0 C an. Die klare, schwach gelbe Lösung wird
noch 20 bis 30 Minuten bei etwa 12O 0 C gehalten, dann läßt man etwas abkühlen und gießt
unter ständigem Rühren in etwa 2 l kaltes Wasser. Das muß geschehen, ehe die Kristallisation
im Kolben einsetzt. Die farblosen Kristalle werden abgesaugt und mit kaltem Wasser gewaschen.
F154 0 C (EtOH); Ausbeute 95%.
Hydrolyse von ß-Phthalimido-propiononitril zu ß-Alanin
In einem 3-1-Rundkolben werden 2 mol /?-Phthalimido-propiononitril (Rohprodukt) mit 900 ml
20%iger Salzsäure 5 Stunden unter Rückfluß gekocht. Die gebildete Phthalsäure fällt nach etwa 4
Stunden schlagartig aus und verursacht starkes Stoßen (Kolben gut einspannen). Man gießt noch
heiß in ein Becherglas und läßt unter häufigem Rühren erkalten. Dann wird die ausgefallene
Phthalsäure abgesaugt und sorgfältig mit Wasser gewaschen. Die vereinigten Filtrate dampft man
auf dem siedenden Wasserbad im Wasserstrahlvakuum zur Trockne und trocknet noch l Stunde
unter den gleichen Bedingungen. Zu dem noch heißen Abdampfrückstand gibt man 150 ml
Methanol, arbeitet gut durch und saugt ab. Der Filterrückstand wird noch zweimal in gleicher
Weise mit je 100 ml Methanol behandelt. Die vereinigten Methanolextrakte werden nach Abkühlen
nochmals filtriert und bis zur schwach alkalischen Reaktion mit Tributylamin oder Diethylamin
versetzt, wodurch die auf den isoelektrischen Punkt gebrachte Aminosäure ausfällt. Man filtriert
und wäscht mit Methanol. F 200 0 C; Ausbeute 80 % (bezogen auf Phthalimid).
7.4.1.5. Substitutionsreaktionen an vinylogen Carbonylverbindungen
Abgangsgruppen wie Cl > OCH3 > SCH3 > NR2 1 ) die sich in /^-Position an vinylogen Carbonylverbindungen
befinden, lassen sich über einen Additions-Eliminierungs-Mechanismus
durch Basen bzw. CH-acide Verbindungen substituieren. Beispielsweise sind so aus ß-Chlor-
l ) In dieser Reihenfolge nimmt die Austrittstendenz ab.