Wat is de juiste manier om gereduceerde amines te krijgen? Hier is een meer veelzijdige methode voor het maken van aminen die niet resulteert in overmatige alkylering. Deze methode is vrij eenvoudig en transparant, zelfs voor beginners in de chemie. Even een paar simpele reacties. U heeft echter een aantal reagentia nodig die in de handel moeilijk te vinden zijn. Deze methode kan bijvoorbeeld worden gebruikt om reductieve aminering van aminozuren uit te voeren.
Start
Begin met een aldehyde of keton, vorm een imine (analoog aan stikstofaldehyde of keton). Verminder de imine met een reductiemiddel zoals natriumcyanoboorhydride (NaBH3CN), natriumboorhydride (NaBH4) of natriumacetoxyboorhydride (NaBH(Oac)3). Het blijkt een nieuwe amine te zijn. Het is niet nodig om het intermediaire imine te isoleren (dat toch enigszins instabiel kan zijn). De reductie kan in situ worden gedaan (d.w.z. in dezelfde reactiekolf),geef de iming dan voldoende tijd om zich te vormen.
Dit proces wordt reductieve aminering genoemd. De naam "reductieve aminering" komt ook voor. Hier is een specifiek voorbeeld: hydro-methylbenzylamine.
Stel dat je een primaire amine zoals benzylamine hebt en dat je hydro-methylbenzylamine wilt maken. Hoe ga je het doen? Directe behandeling van benzylamine met een alkeenmiddel (bijv. methyljodide) zal resulteren in significante vorming van het ongewenste tertiaire amine (d.w.z. dealkylering).
Ja, je kunt proberen het secundaire amine dat wordt gevormd te scheiden van het tertiaire amine, maar we nemen geen genoegen met de 10-30% concentratie die deze methode geeft. Het scheiden van mengsels is op papier prima, maar in de praktijk kan het lastig zijn. Is er een andere manier om dit te doen? Probeer reductieve aminering. Dit is een veel meer gecontroleerde manier om stikstof-koolstofbindingen te vormen.
Nadat het imine is gevormd, moet het worden gereduceerd tot het amine. Voor dit proces kan het bekende reductiemiddel natriumboorhydride (NaBH4) worden gebruikt. Men herinnert zich misschien dat NaBH4 wordt gebruikt om aldehyden en ketonen te verminderen. Er zijn twee andere veelgebruikte reductieve amineringsmiddelen: natriumcyanoboorhydride (NaBH3CN) en natriumacetoxyboorhydride (NaBH(Oac)3). Voor onze doeleinden kunnen ze als hetzelfde worden beschouwd. In de praktijk is NaBH3CN iets beter dan NaBH4.
Toepassing
Reductieve aminering is ergveelzijdig en kan worden gebruikt om een grote verscheidenheid aan verschillende alkylgroepen op aminen vast te stellen. Het beste is dat de bands maar één keer gaan.
Ketonen werken ook
Hoe zit het met ketonen? Ze werken ook! Gebruik een keton, die ons naar de vertakte alkylsubstituenten op het amine brengt. Het gebruik van aceton bij de volgende reductieve aminering geeft bijvoorbeeld een isopropylgroep. Verder is alles eenvoudig.
Sequentiële aminering is een ander nuttig kenmerk van de reductieve amineringsreactie. Het bijzondere is dat twee (of drie, als men begint met ammoniak) processen achter elkaar kunnen worden toegepast. Zie bijvoorbeeld de synthese van een tertiair amine. Het is belangrijk op te merken dat de volgorde van reacties hier niet kritisch is. We zouden de eerste reductieve aminering kunnen doen met benzaldehyde eerst en aceton als tweede en toch hetzelfde product krijgen.
Intramoleculaire reductieve aminering
Ten slotte is er een intramoleculair geval dat studenten altijd hoofdpijn bezorgt. Als het molecuul zowel amine- als carbonylgroepen bevat, kan het een cyclisch amine geven. Bij het uittrekken van het rinkelende product is het ten zeerste aan te raden om je hoeken te tellen en te nummeren. Veel studenten maken fouten bij het opnieuw tekenen, wat de tijd waard is.
Achteruit werken: plannen voor reductieve aminering
Dit kan even duren, maar reductieve aminering is een extreem krachtige manier om amines te maken. Het is erg handig om terug te kunnen denken vanaf het amineproduct naar hoe de grondstoffen eruit zien.
Over het algemeen is reductieve aminering een zeer krachtig en nuttig protocol voor de vorming van aminen. Elke leerling kan het begrijpen. Als je deze reacties thuis wilt repliceren, is de gemakkelijkste manier voor een beginner om reductieve aminering van glutaminezuur te doen.
