독일 과학자 Siegmund Gabriel의 이름을 따서 명명 된 가브리엘 합성은 1 차 알킬 할라 드의 1 차 아민으로 전환하는 것을 포함합니다. 칼륨 프탈리 미드는 주로 1 차 아민의 제조에 사용됩니다. 이 반응은 일반적으로 설 폰 아미드 및 이드의 알킬화를 포함하고,이어서 아민을 얻기 위해 탈 양성자 화를 포함한다.
아민의 선택적이지 않고 비효율적 인 경로는 암모니아의 알킬화입니다.
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이론
이 반응의 주요 장점은 알킬화에 대한 회피입니다. 우수한 친핵체 인 이민은 프탈리 미드와 수산화 칼륨 사이의 반응에 의해 형성된다. 이민은 친 핵성 치환 반응을 따른다. 그것은 알킬 할라이드의 도움으로 중간체-N- 알킬 프탈리 미드의 형성으로 이어진다. 이 중간체의 추가 가수 분해는 1 차 알킬 아민을 생성한다.
아릴 할라이드는 친 핵성 치환을 위해 가지 않기 때문에이 방법으로 아릴 아민을 제조 할 수 없습니다.
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메커니즘
첫 번째 단계 :산-염기 반응은 수산화 칼륨이 프탈리 미드에 첨가 될 때 발생합니다. 이드는 수산화물 이온에 의해 탈로 톤화된다. 생성 된 양성자는 단순한 아민 (2 개의 이웃 카르 보닐 유사 그룹에 의해 제공되는 공명 안정화)보다 산성이 높아져 강한 친 뉴 클레오 포피-이드 이온이 생성됩니다.
두 번째 단계 :알킬 할라이드의 경사체 탄소는 친 핵성 이미 마이드 이온에 의해 공격을받습니다. 그런 다음 질소 원자는 탄소 자체와 연결되어 알킬 할라이드의 할로겐 (불소, 염소, 브로민 또는 요오드)을 대체합니다. N- 알킬 프탈리 미드는이 반응의 결과로 형성됩니다.
세 번째 단계 :메커니즘은 에스테르의 염기 보수 가수 분해와 매우 유사하지만 산소 대신 질소가 R 그룹에 연결됩니다. 수산화물 이온은 질소 원자에 연결된 탄소 원자를 공격함으로써 N- 알킬 프탈리 미드를 절단한다. 산소 원자는 또한베이스의 양이온에 부착된다. 산소 원자가 프탈리 미드의 질소 원자를 대체 할 때, 수소는 r 그룹에 속하는 질소 원자와 수산화물 이온 링크로부터 배출 된 수소가 배출된다.
.가브리엘 방법은 프탈리 미드로부터 1 차 아민을 합성하기 위해 이용 될 수있다. 수성 염기를 이용하는 대신, 산성 가수 분해 또는 히드라 지화 분해를 사용하여 절차를 따를 수있다. 2 차 알킬 할라이드를 사용하면 가브리엘 기술이 일반적으로 실패합니다. 이 합성의 또 다른 단점은 산성/염기성 가수 분해를 이용할 때 낮은 수율을 생성하는 반면, 히드라진을 첨가하면 합성 조건을 비교적 가혹하게 만들 수 있습니다.
프탈리 미드 NH 결합의 PKA는 8.3입니다. 유도 성 및 공명 효과는 NH 결합의 산도 증가에 기여합니다. NH 결합의 산도는 2 개의 카르 보닐기의 유도 영향에 의해 증가한다. 카르 보닐기를 갖는 질소 전자의 분비로 인한 컨쥬 게이트 염기의 공명 안정화가 가장 중요한 효과입니다.
R 기의 탄소에 연결된 질소 원자가 프탈리 미드의 산소 원자로 대체되면, 수산화수소로부터 배출 된 수소와 연결을 형성한다.
.기본 수산화물을 이용하는 대신, 반응은 산성 가수 분해 또는 심지어 히드라진을 사용하여 수행 될 수있다. 그러나 둘 다 단점이 있습니다. 수율은 산성 가수 분해에서 최소이며, 히드라진 가수 분해에서 조건이 가혹하다. 결과적 으로이 두 가지는 생략됩니다.
제한
이 반응은 1 차 알킬 아민의 형성에 사용된다. 가브리엘 프탈리 미드 합성에 의해 2 차 및 3 차 아민을 형성 할 수 없다. 아릴 아민의 형성에는 사용할 수 없습니다.
기억해야 할 것 :
- 1 차 아민은 Gabriel Phthalimide 합성 공정을 통해 만들어집니다.
- 1 차 알킬 할라이드는 가브리엘 프탈리 미드 합성 방법에서 1 차 아민을 만들기 위해 사용된다. 1 차 아미드는 또한 프탈리 미드로 만들어집니다.
- 수산화 이온 탈수소는 프탈리 미드와 수산화 칼륨이 결합 될 때 이드를 이드를 이드로 만든다. 이것은 강력한 친핵체의 형성을 초래한다.
- 친 핵성 이드 이온은 알킬 할라이드의 전자 성 탄소를 공격합니다.
- 질소 원자는 알킬 할라이드의 할로겐을 대체합니다. 질소 원자는 탄소 원자와의 연결을 형성하여 N- 알킬 프탈리 미드의 형성을 초래한다. .
- 질소 원자는 R 그룹에 결합하는 반면, 탄소 원자는 수산화 칼륨 수산화물 이온에 의해 공격됩니다.
결론
알킬 할라이드를 1 차 아민으로 전환시키는 가브리엘 합성은 이미드의 가수 분해를 포함한다. 이드는 2 개의 아실 그룹이 질소에 결합 된 분자이다. 프탈리 미드의 질소에 결합 된 수소가 하나만 있기 때문에 하나의 알킬기 만 질소에 배치 할 수 있습니다. 이것은 가브리엘 합성이 1 차 아민의 제조에만 사용될 수 있음을 의미한다. 프탈리 미드 NH 결합의 PKA는 8.3입니다. 유도 성 및 공명 효과는 모두 NH 결합의 산도 증가에 기여합니다.
