Hvad er den korrekte måde at få reduceret aminer på? Her er en mere alsidig metode til fremstilling af aminer, der ikke resulterer i overdreven alkylering. Denne metode er ret enkel og gennemsigtig selv for begyndere i kemi. Bare et par simple reaktioner. Du skal dog bruge en række reagenser, som er svære at finde kommercielt. Denne metode kan f.eks. bruges til at udføre reduktiv aminering af aminosyrer.
Start
Begynd med et aldehyd eller en keton, og dannelse af en imin (analog med nitrogenaldehyd eller keton). Reducer iminen med et reduktionsmiddel såsom natriumcyanoborhydrid (NaBH3CN), natriumborhydrid (NaBH4) eller natriumacetoxyborhydrid (NaBH(Oac)3). Det viser sig en ny amin. Der er ingen grund til at isolere den mellemliggende imin (som alligevel kan være noget ustabil). Reduktionen kan udføres in situ (dvs. i samme reaktionskolbe),giv derefter imingen tilstrækkelig tid til at dannes.
Denne proces kaldes reduktiv aminering. Navnet "reduktiv aminering" stødes også på. Her er et specifikt eksempel: hydro-methylbenzylamin.
Lad os sige, at du har en primær amin som benzylamin, og du vil lave hydro-methylbenzylamin. Hvordan vil du gøre det? Direkte behandling af benzylamin med et alkenmiddel (f.eks. methyliodid) vil resultere i betydelig dannelse af den uønskede tertiære amin (dvs. dealkylering).
Ja, du kan prøve at adskille den sekundære amin, der dannes, fra den tertiære amin, men vi vil ikke nøjes med den 10-30% koncentration, som denne metode giver. At adskille blandinger er fint på papiret, men det kan være en rigtig smerte i praksis. Er der nogen anden måde at gøre dette på? Prøv reduktiv aminering. Dette er en meget mere kontrolleret måde at danne nitrogen-carbon-bindinger på.
Efter at iminen er dannet, skal den reduceres til aminen. Det velkendte reduktionsmiddel natriumborhydrid (NaBH4) kan bruges til denne proces. Det kan erindres, at NaBH4 bruges til at reducere aldehyder og ketoner. Der er to andre almindeligt anvendte reduktive amineringsreducerende midler: natriumcyanoborhydrid (NaBH3CN) og natriumacetoxyborhydrid (NaBH(Oac)3). Til vores formål kan de betragtes som de samme. I praksis er NaBH3CN lidt bedre end NaBH4.
Application
Reduktiv aminering er megetalsidig og kan bruges til at etablere en lang række forskellige alkylgrupper på aminer. Det bedste er, at bandene bare går én gang.
Ketoner virker også
Hvad med ketoner? De virker også! Brug en keton, som vil tage os til de forgrenede alkylsubstituenter på aminen. For eksempel giver brug af acetone i den næste reduktive aminering en isopropylgruppe. Derudover er alt enkelt.
Sekventiel aminering er en anden nyttig funktion ved den reduktive amineringsreaktion. Det særlige er, at to (eller tre, hvis man starter med ammoniak) processer kan bruges i rækkefølge. Se for eksempel syntesen af en tertiær amin. Det er vigtigt at bemærke, at rækkefølgen af reaktioner ikke er kritisk her. Vi kunne lave den første reduktive aminering med benzaldehyd først og acetone derefter og stadig få det samme produkt.
Intramolekylær reduktiv aminering
Endelig er der et intramolekylært tilfælde, der altid giver eleverne hovedpine. Hvis molekylet indeholder både amin- og carbonylgrupper, kan det give en cyklisk amin. Når du trækker det ringende produkt ud, anbefales det stærkt at tælle og nummerere dine hjørner. Mange elever laver fejl, når de tegner om, hvilket er tiden værd.
Arbejde baglæns: planlægning af reduktiv aminering
Dette kan tage lidt tid, men reduktiv aminering er en ekstremt effektiv måde at fremstille aminer på. Det er meget nyttigt at kunne tænke baglæns fra aminproduktet til, hvordan råvarerne ser ud.
Generelt er reduktiv aminering en meget kraftfuld og nyttig protokol til dannelse af aminer. Hver elev kan forstå det. Hvis du ønsker at replikere disse reaktioner derhjemme, er den nemmeste måde for en nybegynder at lave reduktiv aminering af glutaminsyre.
